UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINDEDICATORIAMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL1Dedicamos este trabajo a Diosy a cada de nestros !adres y!ersonas "e d#a a d#a nosa!oyan con $o mejor "e!edenUNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACININTRODUCCIN:Con el reciente descubrimiento de los microARNs (miARNs), ARNs que no codificanpara protenas, un gran nmero de laboratorios han centrado sus investigaciones en estafamilia de ARNs de pequeo tamao !os miARNs se encuentran en los genomas deplantas, animales "virusregulandolae#presi$ng%nica, anivel postranscripcional,mediante suuni$na la regi$n&' notraducida (&'()*R) de mARNs especficos+ependiendodel gradodecomplementariedadentreunmiARNdeterminado"sutranscritodiana, el miARNpuededesencadenar ladegradaci$ndel transcritodiana(cuando la complementariedad es casi perfecta) o a la inhibici$n de la traducci$n de laprotena Aun( que la primera publicaci$n sobre un miARN apareci$ hace m,s de -.aos, en los ltimos aos se ha producido un incremento en el nmero " diversidad deesta clase de ARNs reguladores Actualmente se est, reali/ando un gran esfuer/o paradeterminarcu,ndo, c$mo"d$ndeseproducenlosmiARNs"susfuncionesenlasc%lulas, te0idos " organismos1e piensa que cada miARNpuede regular mltiples genes " que, en eucariotassuperiores, e#istenm,s demil genes de miARN2Algunos investigadores "a hanmostradoevidencias de que los miARNs pueden actuar Como reguladores de procesosbiol$gicos tandiversos Comoel desarrolloembrionario, el metabolismograso, lasecreci$n de la insulina, la hematopo"esis, el desarrollo del muscular, la proliferaci$n "muerte celular, el desarrollo del cerebro " la diferenciaci$n " mantenimiento de lasc%lulas madreMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL%UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINDESCUBRIMIENTO DE (ARNs)3l descubrimiento de los miARNs surgi$ en los aos setenta de la estrecha colaboraci$nentrecientficos, enconcretolostrescientficosquedescubrieronel primermiARN(lin(4) en c 3!35AN* fueron lee, feinbaum " ambrosen un principio estos autores3stebaninteresadosenunmutantedelombri/lin(4descubiertoenellaboratoriode6renner en 1dne" en los aos setenta 7or aquel entonces no se cuestionaban la posiblee#istencia de ARNs no codificantes o la regulaci$n antisentido !a clonaci$n de lin(4comen/$+uranteel veranode2899"el grupodeambrosfuecapa/declonar)nfragmento de :.. 7b 3stos cientficos secuenciaron una " otra ve/ el fragmento variasveces pero no consiguieron encontrar una orf (open reading frame) o pauta abierta delectura en todo el fragmentoApesar delos e#perimentos reali/ados conestefragmentonofueroncapaces deeliminar sufunci$n ;ueentonces cuandosedieroncuentadequelin(4nopodacodificar para ninguna protena, pues ellos no se esperaban que pudiese transcribirse aun transcrito de tan s$lo -- 7b 3n este sentido estos autores no prestaron demasiadaatenci$n a la seal que apareca en el fondo de los genes en sus ensa"os de protecci$nde la RNasa Apesar de que ellos comprobaron que no codificaba para ninguna protena, scomprobaron que lin(4 era esencial para la sincroni/aci$n del desarrollo posembrionario de los gusanos 3ste descubrimiento fue mu" sorprendente, "a que sesabaquelaregulaci$ng%nicaen eucariotas era llevada a cabo por protenas " no pormol%culas de ARN ;ue enma"ode 288-cuandofinalmente los ensa"os deMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL&UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINprotecci$n de RNasa confirmaron que el ma"or producto g%nico de lin(4 constaba de--pbRESUMEN!os microARNs son pequeas mol%culas de ARN de simple cadena, no codificante, deunos -- nucle$tidos de longitud, que actan como reguladores de la e#presi$n g%nica atrav%sdesuuni$namensa0erosdeARNespecficos uchos delos nuevos microARNs see#presandeformaespecficaenlos te0idosanali/ados, lo que apunta a que conforme se analicen nuevos tipos celulares, el nmerodemicroARNsidentificadosaumentar, 3stacaractersticapodrasere#plotadaparaidentificar biomarcadores especficos de te0idos o tipos celulares Adem,s, cerca de un?:@ de los nuevos microARNs son especficos de la especie humana (m,s del 84@nicosdeprimates)loqueimplicaquelosprocesosqueregulansone#clusivosdehumanos " podran tener gran relevancia para entender las causas de diversasenfermedades !os microARNs son pequeas mol%culas que regulan la e#presi$n de genes Noproducenprotenas, sinoquecontrolanlos ARNsquelashacen"por lotantoson0ugadores claves en muchos procesos fisiol$gicos " de desarrollo !os investigadoresdi0eron que sus resultados sugieren que todava se deben descubrir muchos m,smicroARNs (microARNs) en otros te0idos del cuerpo *alesdescubrimientosprobablementeestimulenel descubrimientodepistassobrelaforma en la que los microARNs controlan la e#presi$n g%nica " posiblementeMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL'UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINclarifiquenlasdiferenciasquee#istenenlaregulaci$npormicroARNentrec%lulasnormales " cancerosasI. El ARN1. Qu s l ARN!3l ARN (,cido ribonucl%ico) es un ,cido nucl%ico de cadena sencilla compuesto por losnucle$tidos Adenina (A), )racilo ()), 5uanina(5) " Citosina (C) 3n las c%lulas sirvecomointermediariodelainformaci$ngen%tica"aquecopia%stadel A+N"enelcitoplasma dirige la sntesis de protenas segn su secuencia de nuecle$tidos Adem,s deeste ARNm o mensa0ero otros tipos inclu"en el ARNt o de transferencia encargado dedirigir a cada amino,cido a su lugar cuando es requerido en la sntesis proteica " el ARN ro ribos$mico, que formando parte del ribosoma es esencial en la actividad en/im,tica de%ste para generar enlaces peptdicos entre amino,cidos ad"acentes en el proceso de sntesisde protenas3l ARN est, compuesto por Adenina, Citosina, 5uanina " )racilo " el a/car que forma elesqueletodelacadena0untoconel fosfatoesribosaadiferenciadelA+Nquetienedeso#irribosa 3sto, " el ser de cadena sencilla le proporciona gran susceptibilidad a serdegradado por RNAsa por lo que es mu" poco estable 3l ARN es el ,cido nucl%ico claveen la sntesis de protenas "a que copia la informaci$n de cada cod$n de un gen del A+N "una ve/ maduro, es decir sin ningn intr$n " con los e#ones unidos, pasa al citoplasmadonde uni%ndose a un ribosoma dirige la sntesis proteica !os amino,cidos que se vanincorporando son facilitados por otro ARN el ARNt o de transferencia del que ha" un tipoal menos para cada amino,cido 3l ARNt posee una /ona que lee el cod$n porcomplementariedaddebases, el anticod$n, "una/onaporlaqueuneunamino,cidoconcreto, el correspondiente al cod$n que lee 3sta uni$n es mediada por la en/ima ARNtaminoaciltransferasa Atro ARN es el ARNr o ARN ribos$mico 3ste ARNr forma partedel ribosoma"esesencial enel procesoen/im,ticopor el quesefacilitael enlacepeptdico entre el grupo ,cido de un amino,cido " el grupo amino del siguienteamino,cido 7or lotantounacaractersticamu"importantedelARNcomomol%culabiol$gica es su capacidad bivalente, de almacenar informaci$n en la secuencia, como elA+N, " de actuar en/im,ticamente (ribo/imas) como las protenas+ebido a esto se creeMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL(UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINque debi$ 0ugar un papel central en el origen de la vida "a que la misma mol%cula tiene lacapacidad de servir como herramienta bioqumica ( en/ima) " de autorreplicarse al ser un,cido nucl%ico ". Ds#u$%&'&()*+&s)*%&, !os ,cidos nucleicos fueron descubiertos en 29B9 por ;riedrich >iescher, que losllam$ nuclena "a quelos aisl$del ncleocelular >,s tarde, secomprob$quelasc%lulas procariotas, que carecen de ncleo, tambi%n contenan ,cidos nucleicos 3l papeldel ARNen la sntesis de protenas fue sospechado en 28&8 1evero Achoa gan$el 7remio Nobel de >edicina en 28?8 tras descubrir c$mo se sinteti/aba el ARN 3n 28B? Robert C etilguanosina) en el e#tremo ?Epor medio de un puente de trifosfatoformando un enlace ?EJ ?Enico, tambi%n conocido como HcapuchaH o Hcaperu/aH, "una larga secuencia de nucle$tidos de adenina en el e#tremo &E (cola poli(A)Fposteriormenteseleeliminanlos intrones (segmentosnocodificantes)enunprocesoconocido comosplicing3n virus, ha" tambi%n varias ARN polimerasas ARN(dependientes que usan ARN comomolde para la sntesis de nuevas mol%culas de ARN 7or e0emplo, varios virus ARN,como los poliovirus, usan este tipo de en/imas para replicar su genoma5. T&.*s 2 ARN3l ARNmensa0ero (ARNm)eseltipode ARNquellevalainformaci$ndel A+Nalos ribosomas, el lugar delasntesis deprotenas !asecuenciadenucle$tidosdelARNmdetermina la secuencia de amino,cidos de la protena-2 7orello,el ARNmesdenominado ARN codificanteMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL10UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINNoobstante, muchos ARNnocodificanprotenas, "recibenel nombrede ARNnocodificantesF seoriginanapartir de genes propios (genesARN), osonlos intronesrecha/ados durante el proceso de splicing 1on ARNno codificantes el ARNdetransferencia (ARNt) " el ARN ribos$mico (ARNr), que son elementos fundamentalesen el proceso detraducci$n, " diversos tipos de ARN reguladores Ciertos ARN no codificantes, denominados ribo/imas, son capacesde catali/ar reacciones qumicas como cortar " unir otras mol%culas de ARN, oformar enlaces peptdicosentre amino,cidos en el ribosoma durante la sntesis deprotenas 5.1 ARN &'.l,2*s ( l, s4()s&s 2 .%*)4(,s-ARN mensajero3l ARN mensa0ero (ARNmo RNAm) lleva la informaci$n sobre la secuenciade amino,cidos de la protena desde el A+N, lugar en que est, inscrita, hastael ribosoma, lugarenquesesinteti/anlasprotenasdela c%lula 3s, portanto, unamol%cula intermediaria entre el A+N " la protena " apelativo de Hmensa0eroH es deltododescriptivo 3n eucariotas, el ARNmsesinteti/aenel nucleoplasma del ncleocelular " donde es procesado antes de acceder al citosol, donde se hallan los ribosomas,a trav%s de los poros de la envoltura nuclear-ARN de transferencia!os ARN de transferencia (ARNt o tRNA) son cortos polmeros de unos 9. nucle$tidosque transfiere un amino,cido especfico al polip%ptidoen crecimientoF se unen a lugaresespecficos del ribosoma durante la traducci$n *ienenunsitioespecficopara lafi0aci$n del amino,cido (e#tremo &E) " un anticod$n formado por un triplete denucle$tidos que se une al cod$n complementario del ARNmmediante puentes dehidr$geno-ARN ribosmico o ribosomal3l ARN ribos$mico o ribosomal (ARNr o RNAr) se halla combinado con protenas paraformar los ribosomas, donde representa unas -K& partes de los mismos 3n procariotas,MICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL11UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINlasubunidadma"or del ribosomacontienedosmol%culasdeARNr "lasubunidadmenor, una 3n los eucariotas, la subunidad ma"or contiene tres mol%culas de ARNr " lamenor, una 3n ambos casos, sobre el arma/$n constituido por los ARNm se asocianprotenas especficas 3l ARNr es mu" abundante " representa el 9.@ del ARN halladoenelcitoplasma delasc%lulaseucariotas !os ARNribos$micossonel componentecatalticode los ribosomasF se encargande crear los enlaces peptdicos entre losamino,cidos del polip%ptido en formaci$n durante la sntesis de protenasF actan, pues,como ribo/imas-ARN %6ul,2*%sARNs >uchos tipos de ARN regulan la e#presi$n g%nica gracias a que soncomplementarios de regiones especficas del ARNm o de genes del A+N-ARN de interferencia!os ARNinterferentes (ARNi o iRNA) son mol%culas de ARNque suprimen lae#presi$n de genes especficos mediante mecanismos conocidos globalmentecomoribointerferencia o interferencia por ARN !os ARN interferentes son mol%culaspequeas (de -. a -? nucl%otidos) que se generan por fragmentaci$n de precursores m,slargos 1e pueden clasificar en tres grandes gruposD Micro ARN!os micro ARN (miARN o RNAmi) son cadenas cortas de -2 $ -- nucle$tidos halladosen c%lulas eucariotas que se generan a partir de precursores especficos codificados enelgenoma Al transcribirse, se pliegan en horquillas intramoleculares " luego se unen aen/imas formando un comple0o efector que puede bloquear la traducci$n del ARNm oacelerar su degradaci$n comen/ando por la eliminaci$n en/im,tica de la cola poli A ARN interferente pequeo!os ARN interferentes pequeos (ARNip o siARN), formados por -.(-? nucle$tidos, seproducen con frecuencia por rotura de ARN virales, pero pueden ser tambi%n de origenend$geno MICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL1%UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIN ARN asociados a Piwi!os ARN asociados a 7iLi son cadenas de -8(&. nucle$tidos, propias de animalesF segeneran a partir de precursores largos monocatenarios (formados por una sola cadena),en un proceso que es independiente de +rosha " +icer 3stos ARN pequeos se asociancon una subfamilia de las protenas HArgonautaH denominada protenas 7iLi 1onactivoslasc%lulasde la lneagerminalFsecree queson un sistema defensivocontralos transposones " que 0uegan algn papel en la gametog%nesis -ARN antisentido)n ARN antisentido es la hebra complementaria (no codificadora) de un hebra ARNm(codificadora) !a ma"ora inhiben genes, pero unos pocos activan la transcripci$n 3lARN antisentido se aparea con su ARNm complementario formando una mol%cula dedoble hebra que no puede traducirse " es degradada en/im,ticamente !a introducci$nde un transgen codificante para un ARNmantisentido es una t%cnica usada parabloquear la e#presi$n de un gen de inter%s )n mARN antisentido marcadoradioactivamente puede usarse para mostrar el nivel de transcripci$n de genes en variostipos de c%lulas Algunos tipos estructurales antisentidos son e#perimentales, "a que seusan como terapia antisentido-ARN largo no codificante>uchos ARN largos no codificantes (ARNnc largo o long ncARN) regulan la e#presi$ng%nicaen eucariotasF unode ellosesel Mist que recubreunode los dos cromosomasMen las hembras de los mamferos inactiv,ndolo (corpsculo de 6arr)+iversos estudiosrevelan que es activo a ba0os niveles 3n determinadas poblaciones celulares, una cuartaparte de los genes que codifican para protenas " el 9.@ de los lncRNAs detectados enel genoma humano est,n presentes en una o ninguna copia por c%lula, "a que e#iste unarestricci$n en determinados ARNs-Riboswitch)n ribosLitch es una parte del ARNm (,cido ribonucleico mensa0ero) al cual puedenunirse pequeas mol%culas que afectan la actividad del gen7or tanto, un ARNm queMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL1&UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINcontengaunribosLitchest,directamenteimplicadoenlaregulaci$ndesupropiaactividad que depende de la presencia o ausencia de la mol%cula seali/adora 5." ARN #*( ,#)&7&2,2 #,),l4),-R&$*8&',s3l ARNpuede actuar como biocatali/ador Ciertos ARNse asocian a protenasformando ribonucleoprotenas " se ha comprobado que es la subunidad de ARN la quellevaacabolasreaccionescatalticasF estos ARNreali/anlasreacciones invitro enausencia de protena 1e conocen cinco tipos de ribo/imasF tres de ellos llevan a caboreacciones de automodificaci$n, como eliminaci$n de introneso autocorte, mientras quelos otros (ribonucleasa 7 " ARN ribos$mico) actan sobre substratos distintos As, laribonucleasa 7 corta un ARN precursor en mol%culas de ARNt, mientras que el ARNribos$mico reali/a el enlace peptdico durante la sntesis proteica ribosomal-Es.l*s*',!os intrones son separados del pre(ARNm durante el proceso conocidocomo splicing por los espliceosomas, que contienen numerosos ARN pequeosnucleares (ARNpn o snRNA) 3n otros casos, los propios intrones actancomo ribo/imas " se separan a si mismos de los e#ones -ARN .9u:* (u#l*l,%!osARNpequeosnucleolares(ARNpnoosnoRNA), halladosenel nucl%olo "enlos cuerpos de Ca0al, dirigen la modificaci$n de nucle$tidos de otros ARNF el procesoconsiste en transformar alguna de las cuatro bases nitrogenadas tpicas (A, C, ), 5) enotras !os ARNpnoseasocianconen/imas"losguanapare,ndoseconsecuenciasespecficasdelARNal quemodificar,n !osARNr "los ARNt contienenmuchosnucle$tidos modificados(ARN mitocondrial !a mitocondrias tienen su propio aparato de sntesis proteica, que inclu"e ARNr (en losribosomas), ARNt " ARNm !os ARN mitocondriales (ARNmt o mtARN) representanMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL1'UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINel 4@del ARNcelular total 1ontranscritospor una ARNpolimerasa mitocondrialespecfica ;. G(*',s 2 ARN3l A+N es la mol%cula portadora de la informaci$n gen%tica en todos los organismoscelulares, pero, al igual queel A+N, el ARNpuedeguardar informaci$ngen%tica!os virus ARN carecen por completo de A+N " su genoma est, formado por ARN, elcual codifica las protenas del virus, como las de la c,pside " algunos en/imas +ichosen/imas reali/an la replicaci$n del genoma vrico !os viroides son otro tipode pat$genos que consisten e#clusivamente en una mol%cula de ARN que no codificaninguna protena " que es replicado por la maquinaria de la c%lula hospedadora uchos miRNA que est,n regulados diferencialmente en lneascelulares hematopo"%ticas tienen funciones importantes en la regulaci$n deldesarrollo"lafunci$ndelasc%lulasdel sistemainmune, "enlasinteraccioneshu%sped(pat$geno-Fu(#&/( ( #?(#%L*s '&RNA.u2(>u(#&*(,% #*'*su.%s*%s 2 )u'*%s *#*'* *(#*6(s@9u2, .*% 2'*s)%,% su &(>lu(#&, #*(#%), ( #,2, )&.* 2 #?(#%.D +#+*A u(s)u2&*'*s)%/9u#%#,2l ;BC2l*s '&RNA,(*),2*s (+u',(*s s)?(l*#,l&8,2*s ( ?%,s 2l 6(*', #*(*#&2,s #*'* s&)&*s >%?6&lsA9u s)?( ,s*#&,2,s#*( l 2s,%%*ll* 2 #?(#%.L, 1.%s&/( 2 #&%)*s '&RNA s)? #*%%l,#&*(,2, #*( 7,%&*s )&.*s 2 #?(#%A .*%l* 9u >u(#&*(,%4,( #*'* *(#*6(s. P*% D'.l*A u( &(>*%' 2 S*(*E& 0#*l,$*%,2*%s %l,#&*(/l 6( '&%-1";$-1 #*( lu#'&,A 02s#%&$&/u(.,#&()#*(lu#'&,l&(>*$l?s),,6u2,2.%#u%s*%s 2 #lul,s B 9u .*%),$,u(,&(s%#&/(2l .%-'&RNA(ll*#us 2l, #,2(,.s,2, 2l, &('u(*6l*$ul&(,.MICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL%1UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINAu(9u l*s &(7s)&6,2*%s (* .u2&%*( 2)%'&(,% #/'* s '*2ul,$, l, 1.%s&/(2'&%-1";$-1(l,s#lul,s)u'*%,lsA s)s)u2&*,.*0,l .,.l 2s)6(#*'* u( *(#*'&%.L,.%&'%,&(2,#&/(2 9u l*s '&RNA.*2%4,(>u(#&*(,%#*'* su.%s*%s2 )u'*%s .%*#2( 2 u( &(>*%' 2 C,l&( 0 #*l,$*%,2*%s;5 9u '*s)%,$, 9u.,#&()s 2&,6(*s),2*s #*( u(, >*%', >%#u() 2 lu#'&, ( ,2ul)*s (lu#'&,l&(>*&2#%/(,2l,s #lul,s B * LLC)A .%s(),(,'(u2* 2l#&*(s *su$-%6ul,#&/( (2*F(%6ul,)&*() 2 2*s 6(s 2 '&RNA .%s()s ( u( #lus)%A '&%-1;, 0 '&%-1*',s 2 l,s #lul,s 2l ',()*A l 1,'() '2&,(2* l, &(7,s&/( )u'*%,l 0 l,>*%',#&/( 2')?s),s&s.-Fu(#&/( 2u%,() l 2s,%%*ll*7or e0emplo, en C elegans, los miRNApermitenunpasor,pidoa trav%s de lasdiferentes fases del desarrolloD?: los miRNA lin(4 " let(: controlan el momento en losque se define el destino de las c%lulas neuronales e hipod%rmicas durante el desarrollolarvario!in(4, let(:"otrosgenesdemiRNA est,nconsevadosenmamferos, "suMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL%%UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINfunci$n potencial en el desarrollo embrionario de mamferos est,n ba0o estudio activo3n C elegans,losnivelesdee#presi$nde!RN(24 "!RN(-9 disminu"endebidoalae#presi$ndel ARNde lin(4al final del primer estadiolarvario, para permitir laprogresi$n a estadios laravarios posteriores 3n los estadios larvarios finales, lae#presi$n de !RN(42 " otros genes podra verse reducida por la e#presi$n del ARN delet(:, liberandolarepresi$ndelae#presi$ndelaprotena!RN(-8 "permitiendolaprogresi$n al estadio adulto +ado que el ARNm de lin(-8 no posee sitioscomplementarios al ARN de let(:, probablemente lin(-8 no es una diana directa de let(:7or otro lado, en miocitos de mamferos, la activaci$n del factorde transcripci$n 1R; induce la e#presi$n de miR(2T2 " miR(2T-, que a su ve/ reprimela e#presi$n del factor de transcripci$n ef- " >"o+ ocurrecuandolae#presi$nde , , u( '%*RNA! !a identificaci$n de miRNAs es una tarea mu" laboriosa " comple0a !a ra/$n de ello essencilla, no todos los RNAs de -2 nucle$tidos son miRNAs Cuando alguien se da a latarea de identificar miRNAs por t%cnicas de clonaci$n, la degradaci$n de RNA es algoinherente al m%todo que se esco0e, sea cual sea la t%cnica As que, entre los cientos " enalgunos casos miles, de secuencias de posibles miRNAs es necesario descartar todasaquellasdelascualessesospecheseanunproductodedegradaci$ndeunRNA dema"or tamao +esafortunadamente, la nica forma de descartarlas es identific,ndolasMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL%*UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINuna por una " %sto s$lo ocurre despu%s de haberlas clonado " secuenciado 3n general,losmiRNAss$locorrespondenaunpequeoporcenta0edel total delassecuenciasobtenidas, "a que en su ma"ora se aislan fragmentos de RNAs ribosomales, fragmentosde RNAs mensa0eros abundantes, de tRNAs, etc, en pocas palabras, es posible clonarcualquier RNA que se degrade 3ntonces, Yc$mo se identifica a un microRNAZ )na delas estrategias m,s utili/adas consiste en reali/ar un an,lisis bioinform,tico a partir delos cientos de secuencias de RNAs pequeos obtenidas, compar,ndolas con diferentesbases de datos *odo ello con la finalidad primaria de identificar a qu% corresponde cadauna de las secuencias aisladas +e esta manera se eliminan los fragmentos quecorresponden a RNAs previamente conocidos 1in embargo, no todos los RNAsdepurados corresponden a miRNAsF todava podran e#istir muchas secuencias que noha"ansidoidentificadasquepodranserconfundidasconmiRNAs 7orlotanto, elsiguiente paso es ubicar el o los posibles loci en el genoma, " e#plorar si los posiblestranscritos de estas secuencias en %l, pueden formar una estructura de tipo tallo " asa !aformaci$n del tallo " asa en la secuncia del locus correspondiente es un requerimentoesencial para considerar a un miRNA como verdadero, aunque no necesariamente todoslos tallos " asas son premiRNAs 7or esta ltima ra/$n se hace obligatorio un an,lisisbioinform,ticoadicional dirigidoaidentificarsecuenciashom$logasconservadasenotras especies 7or e0emplo, el miRNA let(: es e#actamente igual entre C elegans, +melanogaster"< sapiens 7orltimo"comoconfirmaci$n, generalmentesehacene#perimentos tipo Northern blot con la finalidad de comprobar la e#presi$n individualde las secuencias candidato +e esta manera es como se ha registrado una gran cantidadde miRNAs en la base de datos >ir6ase (httpDKKmicrorna sangeracuI), los cuales sonel resultado de largas horas de depuraci$n bioinform,tica >uchos microRNAYmuchos blancosZ !a identificaci$n masiva de miRNAs ha promovido la generaci$n dealgoritmos computacionales para poder predecir los posibles mensa0eros regulados porcada miRNA 6asados en los resultados obtenidos de los e#perimentos bioqumicos delmecanismodeacci$ndemiRNAs"siRNAs"usandocomoRNAmsblancogenesreporteros, se tiene una idea de cu,les son los requerimentos de estabilidadmiRNAKRNAm, lo cual permite que se puedan predecir dichos pares 7ara el caso deplantas, se han hecho numerosos avances en la identificaci$n de los mRNA reguladospor miRNAs, "a que, generalmente, en estos organismos e#isten RNAms que presentanun alto grado de complementariedad con el miRNA, lo cual facilita su identificaci$nMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL%+UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIN1in embargo, en animales, la historia no es as de sencillaF como se mencion$ arriba, losmiRNAs en animales se unen a su RNAm blanco de manera parcial, %sto es, algunasposiciones no est,n apareadas, como es el caso de let(: 7or lo tanto, mientras menosnucle$tidosseannecesarios, parael aparamiento, ma"orser,el nmerodeposiblessecuencias que podran hibridar 3ste hecho constitu"e un paradigma en el estudio delos miRNAs en animales, "a que se ha estimado que para cada miRNA, podra e#istircerca de -.. blancos posibles " para cada blanco hasta -. diferentes miRNAs que loreconocen Comopodr,imaginarseel lector,estasinteraccionespuedendarlugararedes de regulaci$n miRNAsKRNAms mu" comple0as " representan un gran reto para ladilucidaci$n de los diferentes mecanismos de control de genes particulares " de gruposg%nicosimplicadosenprocesosparticulares 24.;lores;,>artne/>A,ArenasC,Covarrubias A"Re"es =!microRNAs "control celular Adem,s de los procesoscelulares antes mencionados en los que se ha visto la participaci$n de los miRNAs, sehan encontrado algunas condiciones patol$gicas relacionadas con la sobreacumulaci$no la ausencia de los mismos "a que, recientemente, se han descubierto algunos miRNAsque actan como supresores tumorales u oncogenes al regular blancos involucrados enel ciclo celular 7or e0emplo, los miRNAs miR(2?a " miR( 2B(2 regulan negativamente6C!-, un gen antiapopt$tico cu"o producto frecuentemente se encuentra aumentado enleucemias " linfomas (2.) 3n tumores colo(rectales, se ha reportado que los niveles dee#presi$n de los miRNAs miR(24& " miR(24? est,n significativamente reducidos !osniveles demiR(2est,nelevadosenpacientes conafecci$ndelaarteriacoronariaFmientras que los niveles de mir(2&&est,n reducidos en pacientes conhipertrofiacardiaca (2-, 2&) 7or otro lado, en A thaliana, adem,s de la participaci$n en el controldel desarrollo, se ha encontrado miRNAs involucrados en la regulaci$n de la percepci$ndenutrientes3l miRNAmiR(&8?see#presaendeficienciadesulfatoafectandolae#presi$n de en/imas involucradas en la asimilaci$n del mismo " el miRNA miR(&88 see#presa en respuesta a la deficiencia de fosfato, teniendo como blanco al transcrito delgen )6C-4 que codifica para una en/ima involucrada en la degradaci$n de protenas;inalmente, incluso se ha identificado a un nat(siRNA como importante en la respuestaa estr%s salino en A thaliana As, los microRNAs no s$lamente son importantes comoreguladores del desarrollocelular oreguladoresqueprevienenopromuevenciertasenfermedades, sinocomomol%culasquemantienenel equilibriometab$licogeneralRetos a futuro 3videntemente, para los investigadores interesados en los mecanismosMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL%,UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINb,sicos de los miRNAs, el reto m,s importante a largo pla/o es identificar el nmeroreal demiRNAsenlasdiferentesespecies, as comoencontrarlosRNAmsquesonregulados por %stos, todo ello con el fin de integrar las diferentes redes de control quepudieran e#istir en un organismo dado para un proceso determinado Considerando elnmero creciente de miRNAs que se registran en el >ir6ase, %sta tarea no ser, nadaf,cil3sto, sin tomar en cuenta el papel regulador que puedan tener los otros RNAspequeos e#istentes en la c%lula, tales como los ta(siRNAs, natsiRNAs, piRNAs u otroscu"ae#istenciaannohemos descubierto )naideaquehaentusiasmadotantoainvestigadores como a las grandes compaas farmac%uticas es el uso del fen$meno deRNAi A la fecha se ha intentado utili/ar esta metodologa utili/ando RNAs pequeosde doble cadena (siRNAs) para inducir el silenciamiento de RNAms blanco especficospor la va de RNAi, sin embargo, este tipo de herramientas se ha visto enriquecida conlaposibilidaddesilenciarel transcritoquesedesee, utili/andomiRNAsartificiales,dise(adosespecficamenteparaelblancodeseado 1inembargo, ahoraelretom,sgrande en el desarrollo de este tipo de tecnologa es hacer llegar el miRNA de una formaefectivaalac%lulaote0idoblancoAnconestaslimitaciones, el potencial deestatecnologade0aabiertalaesperan/adepoderutili/arlaeneldiseodeterapiasparacontrarrestar enfermedades que afectan al humano como el 1R+A, el c,ncer, lasenfermedades neurodegerativas, etc Cabe mencionar que esta metodologa se haconvertidoenunaherramientapoderosaque, 0untoconel RNAi, haampliadolasposibilidades para el an,lisis de diferentes procesos biol$gicos en organismos diversos"aque, permitedisminuir oanular (silenciar) laproducci$ndeunaprotenadada,emulandolageneraci$ndemutacionesdirigidasengenesespecficos 1induda, unconocimiento m,s profundo de c$mo los RNAs pequeos se regulan, c$mo funcionan "qu% procesos celulares regulan estos, impactar, no s$lo al ma"or " me0or entendimientode los mismos, sino que tambi%n incrementar, el potencial utilitario de esta herramientapara resolver diversos problemas que aque0an a la ra/a humana " al medio ambiente quela rodeaJ. M*2* 2 >u(#&*(,'&()*A pesardel importanteprogresoreali/adoenlacomprensi$ndelabiog%nesis"lafunci$ndelos miRNA, los mecanismos utili/ados por los miRNApararegular laMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL&0UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINe#presi$n g%nica permanecen ba0o un intenso debate3n efecto, e#isten traba0ospublicados queindicanque los miRNAenc%lulas animales reprimenla e#presi$ng%nica de cuatro formas diferentesD +egradaci$n de la protena durante la traducci$n Rnhibici$n de la elongaci$n de la traducci$n *erminaci$n prematura de la traducci$n (disgregaci$n de los ribosomas) Rnhibici$n de la iniciaci$n de la traducci$nAdem,s, los miRNA en animales pueden inducir una degradaci$n significativa de losARNmdiana(comolos miRNAdeplantas), a pesar del apareamientoimperfectoARNm(miRNA 1inembargo, el mecanismodedegradaci$nsueleserdiferenteD losmiRNAinducenladegradaci$ndelosARNmdianamediantelaeliminaci$ndelacaperu/a (enel e#tremo?E) "dela cola de poliadeninas (pol"(A, enel e#tremo&E);inalmente, los microARN podran tambi%n silenciar sus ARNm dianassecuestr,ndolos en foci (sitios) citopl,smicos discretos, los cuerpos de procesamiento deARNm o 7 bodies, que carecen de maquinaria de traducci$n 1in embargo, a pesar delas discrepancias e#istentes entrelos diferentes mecanismos propuestos, los apo"ose#perimentales para cada mecanismo son variados, " son el ob0eto actual de intensosestudios, paratratardeelucidarlas 1ehasugeridoquelasdiferenciasobservadassedeben a deficiencias en los e#perimentos reali/ados, en algunos casos originadas por lautili/aci$n de modelos err$neos en los estudios de regulaci$n de la traducci$n7or ltimo, en estudios recientes se ha detectado que en determinadas condiciones, losmiRNA pueden tambi%n activar la sntesis proteicamicroRNAsD futuro prometedor en el tratamiento del c,ncer 8 M#,(&s'* 2 ,##&/( 2 l*s '&RNAs!os '#,(&s'*s por los que un microRNA lleva a cabo la %6ul,#&/( 2 l, 1.%s&/(.%*), se hanestudiadoampliamente 3nunprocesomediadopor uncomple0oMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL&1UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINproteicollamado RISC (RNA(inducedsilencingcomple#) los microRNAs madurosactan a modo de conductores, 2&%&6&(2* l, %.%s&/( hacia RNAs mensa0eros diana)n microRNA en su e#tremo ?' tiene una regi$n conocida como Ks2L(semilla) deunos 9 nucle$tidos de longitud " que es vital para que se de el correcto reconocimientodel RNAmensa0erodianacu"atraducci$ndebeser reprimida )nsolomicroRNApuede tener mltiples RNAs mensa0eros diana, o al rev%sD varios microRNAs puedenactuar sobre un mismo RNA mensa0ero diana en un mecanismo de sinergia3l hecho de que un microRNA recono/ca o no a su diana " se lleve a cabo la represi$nde la traducci$n depende principalmente de la #*'.l'(),%&2,2 2 $,ss entre losnucle$tidos queconformanlaregi$nsemillaenel e#tremo?'del '%*RNA "losnucle$tidos del e#tremo &')*R del RNA '(s,D%* 2&,(,Cuando este apareamiento de bases es perfecto o completo, el mecanismode represi$nmediadoporribonucleasasdel comple0oRR1C &(2u#l #*%)2l RNA '(s,D%*2&,(, " por lo tanto una reducci$n de los niveles proteicos finales No obstante, cuandoel ,.,%,'&()* de bases entre la regi$n semilla del microRNA "el &')*R del RNAmensa0eroesincompletooimperfecto, losmicroRNA actandenuevoatrav%sdelcomple0o RR1C pero 2 u(, >*%', 2&>%(), "a que %.%&'( l, )%,2u##&/( proteicadel RNAmensa0ero diana .%* (* 2,:,( su s)%u#)u%, mediante la acci$n deribonucleasas, como ocurra en el caso anterior As, se reducen los niveles proteicos desu producto final pero los niveles del RNA mensa0ero permanecen intactos+ado esto, su acci$n como reguladores de la e#presi$n proteica se resume aDser &(2u#)*%s 2&%#)*s de la degradaci$n de mRNAs diana, %.%s*%s 2&%#)*s de lamaquinaria de traducci$n ", por lo tanto, %6ul,2*%s &(2&%#)*s a su ve/ de laproliferaci$n " diferenciaci$n celular 2. P,.l 2 l*s '%*RNAs ( l*s .%*#s*s *(#*l/6*s!a relaci$n entre microRNAs " c,ncer es cada ve/ m,s evidente " ello suma inter%s a lafiguradeestosRNA reguladores 3l desarrollo"laaparici$ndeunc,ncer anivelMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL&%UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINmolecular es frutoprincipalmente de ,l)%,#&*(s *'u),#&*(s (l,s .%*)4(,s(#,%6,2,s 2 #*()%*l,% l, .%*l&>%,#&/( 0 l #l* #lul,% (tales como >XC,protenasdelafamiliaRA1, supresorasdetumorescomop?&, etc) !os (&7ls2s),s'&s',s.%*)4(,s enunac%lulasonasuve/ #*()%*l,2*smedianterepresi$npost(transcripcional, en muchas ocasiones por los '*RNAsA de tal formaque ,l)%,#&*(s ( l, s#u(#&, 2 u( '%*RNA* ( su $&*6(s&s guiar,nineludiblementealamodificaci$ndesue#presi$nproteica"consecuentementea l,2s%6ul,#&/( 2 s)*s .%*#s*s 2 .%*l&>%,#&/( 0 2&>%(#&,#&/( #lul,%.3sto, encon0unto, produce un aumento del %&s6* a padecer un determinado tipo de c,ncer 3n resumen, sila .%*)4(, *$D)* 2 %6ul,#&/( .*% u( '%*RNA es una mol%culaclave en el control del ciclo celular, cualquier fallo en el proceso de control por parte delmicroRNApuede ser susceptible de desembocar en alteraciones cancergenas Acontinuaci$n, se ad0untan unos gr,ficos propios acerca de los procesos por los que unmicroRNA puede actuar como desencadenante de un proceso tumoralDa) ;uncionamiento fisiol$gico de un miRNA en la c%lulab) >ecanismo a trav%s del cual un microRNA puede promover el desarrollo tumoralD lareducci$nenla cantidadque seproduce de unmicroRNA(supresor detumores)encargadode reprimir la e#presi$ng%nica de una protena oncog%nica dirigir, lafunci$ncelularhacia la formaci$n deun tumor3nestafoto,dicha %2u##&/(( l,#,%6,2l'%*RNA puededeberseaundefectogen%ticoencualquieretapadesubiog%nesis (marcadas con smbolo de interrogaci$n), que definitivamente guie lasituaci$n hacia una e#presi$n defectuosa del microRNAc) >ecanismo a trav%s del cual una alteraci$n en la biog%nesis de un microRNA puedepromover el desarrollo tumoral 3n este caso,se da la ,'.l&>,#&/( 2 l, $&*6(s&s osobree#presi$nde unmicroRNAoncog%nico(cu"a funci$nnormal es reprimir lae#presi$n de un supresor de tumores), que gua hacia una menor actividad de supresi$ntumoral "queestableceel caldodecultivoperfectoparael desarrollodel tumorAdem,s de estos mecanismos, cualquier alteraci$n gen%tica en la regi$n semilla ?'de unMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL&&UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINmicroRNA puede provocar que %ste cambie su diana " altere cascadas de seali/aci$nque provoquen por su parte el desarrollo tumoral11. I(7s)&6,#&/( 2 '&RNAs 0 sus ,.l,#&*(sActualmente, lainvestigaci$nsecentra en &2()&>,%0,s*#&,%9u,l)%,#&*(s6(),s 2 l, s#u(#&, 2 l*s .%*.&*s '%*RNAs * 2.%*)4(,s &'.l,2,s (su $&*6(s&s est,n 2&%#),'() %l,#&*(,2,s con la aparici$n de9u )&.*s 2#?(#% ", deestaforma, emplear estasmol%culascomo ',%#,2*%ss,(6u4(*s2.%2#&/( 0 2 2&,6(/s)* de procesos tumorales+ado que estamos hablando de transcript$mica (+NA"a transcrito a RNA), lafiabilidad es ma"or que si estudiamos polimorfismos de +NA " por ello, el diagnosticoopredicci$nbasadoenmicroRNAsesunm%todoquepuede &(#%'(),%(6%,('2&2, l,s .*s&$&l&2,2s 2 2)##&/( .%#*8 (#*( ,l), .%#&s&/() 2 .,)*l*64,s tanprevalentes en nuestra sociedad como son c,ncer de mama, col$n, pulm$n, pr$stata, etc+iversas entidades del sector est,n actualmente desarrollando Iits que permitan,mediante una biopsia lquida (e#tracci$n sangunea, menos invasiva " m,s c$moda paraelpaciente), detectarbiomarcadorescomomicroRNAsatrav%sdeunaformar,pidasencilla " fiableNodetectar conmargendeactuaci$nsuficientediversaspatologascomoel c,ncersuele ser una de las principales causas de mortalidad 7or tanto, la capacidad de usar losmicroRNA puede suponer un cambio radical en la detecci$n prematura de patologascon elevada prevalencia en la sociedad, incrementando las posibilidades desupervivencia de los pacientes Adem,s, los microRNAs nos permiten detectar aquellospatrones de e#presi$n en sangre que cientficamente se asocian a una recuperaci$n m,so menos r,pida tras una operaci$n quirrgica, o una respuestam,s o menos favorablefrente a un tratamiento farmacol$gico, permitiendo 2&>%(#&,% l, %s.us), 2l*s .,#&()s >%() , 2&s)&()*s )%,),'&()*sA optimi/ando as los beneficios "permiti%ndonos ofrecer la conocida medicina personalizada.MICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL&'UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIN!as aplicaciones de los microRNAno se limitan a la detecci$n con potencialdiagnostico o predictivo Al actuar como verdaderos puntos de control de la e#presi$ng%nica podemos, adem,s, 2s,%%*ll,% )%,.&,s 9u .%'&),( l, &()%*2u##&/(demicroRNAsenc%lulastumoralesamododemol%culasterap%uticasquerediri0anlatraducci$n proteica de una c%lula maligna hacia una e#presi$n de genes supresores detumores " una represi$n de genes oncog%nicos causantes de la enfermedad que redu/casu malignidad, me0orando as la respuesta del paciente!asevidenciassugierenquelacombinaci$ndeestanuevaterapiaconlosf,rmacostradicionalespodrallegaraconseguirgrandesavancesen lame0oradelacalidad"esperan/a de vida de los pacientes Aunque la investigaci$n de microRNAs an est,siendodesarrollada"noha"resultadosconcretosquenospermitanlaaplicaci$ndeestas terapias,son numerosos los ensa"os clnicos que est,n demostrando que son unaherramienta prometedora en el tratamiento del c,ncer " otras enfermedades1".MECANISMOS QUE ALTERAN LA EMPRESIN DE '&RNAsEN EL CNNCER =UMANO!a e#presi$n alterada de los miRNAs es el principal mecanismo que desencadena suganacia o p%rdida de funci$n en las c%lulas cancergenas !a activaci$n de factores detranscripci$noncog%nicos como m"c es otroimportante mecanismoque altera lae#presi$n de los miRNAs4: Atra va puede ser la ocurrencia de aberracionescromos$micas, "a que el aumento de la e#presi$n de los miRNAs se ha asociado conamplificaci$n gen$mica&9 " la disminuci$n de su e#presi$n se ha asociado con deleci$ncromosomal, adem,s de otros mecanismos como las mutaciones puntuales " lametilaci$naberrante de los promotores49 7or otra parte, la represi$nglobal de labiog%nesis de los miRNAs emerge como un mecanismo c,ncer(especfico, "a que lasmutaciones en componentes clave de la maquinaria de procesamiento de los miRNAs,como +rosha, +RC3R2 " M7A? promueven la transformaci$n maligna " lacarcinog%nesisMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL&(UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIN13. APLICACIONES CLONICAS DE LOS '&RNAs*eniendo en cuenta que la e#presi$n alterada de los miRNAs est, relacionada con eldesarrollo del c,ncer " la formaci$n de met,stasis, ellos tienen un gran potencial parafuncionarcomobiomarcadoresparael estadodelaenfermedad"laprogresi$n, ascomo para el diagn$stico, el pron$stico, la clasificaci$n " la evaluaci$n de factores deriesgo 3nestesentido, ellospresentanalgunasventa0ascomoel hechodequelosmiRNAs maduros son relativamente estables, el estudio de su e#presi$n no requiere degrandes cantidades de muestra, se pueden medir en biopsias de te0ido fresco e incluso sehan detectado en te0ido fi0ado en formalina " embebido en parafina 3studios recientesdemuestran que tambi%n puedenser medidos enalgunos fluidos biol$gicos comosueroKplasmaosaliva, loqueofreceunavamenosinvasivaparael pesquisa0e!osperfiles de e#presi$n de miRNAs han sido utili/ados para distinguir muestras tumoralesde te0idos normales, para identificar te0ido tumoral de origen desconocido o de tumorespobremente diferenciados, as como para distinguir diferentes subtipos detumores Algunas alteraciones de los miRNAs ocurren en pacientes a etapas tempranas,por lo que pueden ser tiles para la detecci$n preco/ del c,ncer+esde el punto de vista pron$stico, se ha demostrado su utilidad como indicador delresultadoclnico, delatendenciaalarecurrencia"lamet,stasis ",adicionalmente,puede ser predictor de la respuesta a un determinado tratamiento !os miRNAs no sehan detectado solo en el te0ido canceroso, sino tambi%n en el te0ido circundante, por loque pueden servir para detectar alteraciones en el microambiente del tumor 1e sospechaque el polimorfismo de nico nucle$tido (1N7s, por sus siglas en ingl%s) dentro de losgenes que codifican miRNAs o sus blancos moleculares, es per0udicial " puedeaumentar el riesgo de un individuo a desarrollar enfermedades como el c,ncer1e han e#plorado algunas estrategias con fines terap%uticos para normali/ar la e#presi$nde los miRNAs )na de ellas tiene el ob0etivo de reducir la e#presi$n de los miRNAscon acci$n oncog%nica 7ara ello se han sinteti/ado oligonucle$tidos(modificados anti(miRNAs (A>As), conocidos como HantagomirsH, que son complementarios a losmiRNAs end$genos " permiten su inhibici$n de una manera especfica 7ara suMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL&)UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINaplicaci$n en la clnica ser, necesario alcan/ar su liberaci$n efectiva en el te0ido blanco,aspecto que se encuentra en investigaci$n +e igual forma, se ha desarrollado un nuevotipodeinhibidores demiRNAs llamado HmiRNA espon0asH,que contienen mltiplessitios para unir a los miRNAs diana " son capaces de inhibirlos con la misma eficaciaque los A>AsAtra estrategia consiste en elevar la e#presi$n de miRNAs con funci$nde supresores tumorales 3sto puede lograrse utili/ando liposomas, polmeros,nanopartculas o vectores virales, que contengan los miRNAs con e#presi$n reducida "de esta forma restaurar sus niveles normales 3stos novedosos diseos todava requierende una evaluaci$n m,s e#haustiva para que constitu"an oportunidades terap%uticas paralos pacientes con c,ncer15.PERSPECTIPAS FUTURAS!as investigaciones sobre miRNAs debenenfocarseenla identificaci$nde firmasmoleculareste0ido(especficasqueregulenlasmet,stasisF e#plorar losmiRNAsquedesempean un papel importante en la regulaci$n de las c%lulas madres cancergenasFtraducir los avances del laboratorio en el desarrollo de nuevos marcadores pron$sticos "nuevas estrategias terap%uticas, as como desarrollar nuevas t%cnicas para la detecci$nde miRNAsMETODOLOGIAMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL&*UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINTECNICA DE TRIQOL PARA EMTRACCIN DE ARN1. =OMOGENIQACIN( 3n un tubo 3ppendorf de 2? m!, homogeni/ar el pellet de c%lulas blancas (obtenidas previo sometimiento de sangre total a gradiente de ;icoll(e/clar por agitaci$n( Centrifugar a B...rpm por ? minutos preferiblemente a -( 9 \C( 3liminar cuidadosamente el sobrenadante;. FASE DE DISOLUCIN( 1ecar a temperatura ambiente, colocando el 3ppendorf con el ARN sobreuna toalla de papel est%ril( Adicionar &.ul de agua libre de RNAsas( +isolver el RNA por pipeteo suave, opcionalmente puede incubarse 2.minutos a ??(B.\C para lograr una completa disoluci$e/clar3liminar elsobrenadante +e0ar secar a *\ ambienteAdicionar agua libre de RNAsas " homogeni/aDISCUSIONESMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL'0UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIN!os microRNAs regulan genes vinculados a procesos tales como desarrollo,diferenciaci$n celular, apoptosis, seales de transducci$n, organog%nesis " proliferaci$ncelular, entreotrosActualmente, enfunci$ndesuorigen, biog%nesis"mecanismoefector se distinguen & familias principales de pequeos ARN reguladoresD ( siRNA (pequeos ARN de interferencia) ( miRNA (micro ARN) ( piRNA (ARN pequeos asociados a protenas 7iLi)A*A!A5RA, ]ol 2- N^ -D 44(4? >a"o(Agosto, -..9!os microRNAs (miRNAs) son una clase de pequeas mol%culas de RNA end$genas(sinteti/adas en la propia c%lula) con una longitud entre 28 " -- nucle$tidos, de cadenasencilla"nocodificantes(nocontieneninformaci$nqued%lugar aprotenas) queactan como reguladores postranscripcionales, fundamentalmente inhibiendo lae#presi$n g%nica 3l avance en su caracteri/aci$n " el incremento de su asociaci$n condistintas patologas est,n convirtiendo el estudio de los microRNAs en todo un trendingtopic de la 6iologa >olecular3l genoma de cada ser vivo es el que determina a qu% especie pertenece, su se#o, sumorfologa o incluso su predisposici$n a padecer determinadas enfermedades6,sicamente, lainformaci$ngen%ticaquepasadeunageneraci$nalasiguienteseencuentra escrita en el ,cido deso#irribonucleico (A+N, en ingl%s +NA) 7ara que elmensa0e escrito con cuatro OletrasP (adenina, guanina, citosina " timina) en la mol%culade+NAsematerialiceenformadesntesis deprotenas, debee#istir unflu0odeinformaci$n en el cual se copia la secuencia en formato de mol%culas de ,cidoribonucleico (ARN, en ingl%s RNA) 3stas mol%culas, de composici$n qumica similar,pero m,s inestables, se encargan de llevar el mensa0e desde el ncleo, que es dondeest,n los cromosomas compuestos ma"oritariamente por +NA, hasta el citoplasma de lac%lula, en el cual tiene lugar la traducci$n del RNA mensa0ero que tiene como resultadola sntesis de protenasMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL'1UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINCONCLUSIONES +esde su descubrimiento " hasta el da de ho" los micro(ARNs se hanconvertidoenunode los temas m,s estudiados "abordadosF por locual,actualmente se encuentra disponible gran cantidad de informaci$n que hallevado a comprender me0or " facilitar el entendimiento de los procesosbiol$gicos en que est,n involucrados los micro ARNs, de manera mu" especiallos relaciones con regulaci$n de la e#presi$n g%nica No obstante, " a pesar detoda la informaci$n e#istente, an quedan muchos mecanismos por comprender" descifrar totalmente, pero el entender la generaci$n del micro ARN es el pasoinicial en esta tarea miR( 2??es el microTARNm,s claramenteasociadoconlainflamaci$nprovocada por el alcohol en diferentes te0idos !as mol%culas de micro(ARN son necesarias para que el mensa0e de los genessea efectivo, "a que se trata de elementos regulatorios de la e#presi$n g%nica queactanenel puntointermedioquellevadelgenalaprotena, enelllamadoOARN mensa0eroP )n micro( ARN puede regular unos -.. mensa0eros diferentes, de forma que loscambios ovariantes puedentener unefectomultiplicativoenlaregulaci$n,haciendo que se desa0uste el proceso " se produ/can consecuencias gravesMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL'%UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINRECOMENDACIONES !os grandes avances de la gen$mica " la prote$mica han propiciado la creaci$nde colecciones de muestras biol$gicas " de biobancos destinados a lainvestigaci$nbiom%dica 3stas colecciones, "sus mltiples datos asociados,permitir,n reali/ar estudios longitudinales, obtener subproductos como A+N oARNeinclusoprever estudios futuros 7aramantener la integridadde lasmuestras se deber,n disear desde el principio los procedimientos de obtenci$n,transporte, subproductos que se obtendr,n, condiciones de conservaci$n, destinofinal "bioseguridad, as comodisponer deunasupervisi$nadecuadadelosequipos 3l control de todas estas condiciones proporcionar, valor aadido a lasmuestras, "a que permitir, asegurar su calidad " tra/abilidad Nos proponemosofrecer una visi$ngeneral de las recomendaciones relativas a la seguridadbiol$gica, transporte "conservaci$nde muestras biol$gicas destinadas a lainvestigaci$nbiom%dica enel ,mbitode las enfermedades respiratorias, deacuerdo con la legislaci$n vigente 7ara que estas muestras tengan valor diagn$stico " a la ve/ puedan utili/arse enlainvestigaci$nhabr,quecumplirunaseriedeprotocolosAlgunosdeellosser,nmu"generales, mientras que otros ser,nm,s especficos del tipodemuestra o del ,mbito de estudio !a calidad de las muestras vendr, dada tantopor su r,pida obtenci$n como por un correcto procesamiento " transporte hastael laboratorio *odo ello es tan importante como su conservaci$n a largo pla/oMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL'&UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINBIBIOGRAFIA 7rescott, ! >, icrobiologa 4_ edici$n >c5raL(adigan, > *, >artinIo, = >, " 7arIer, = 6rocI 6iologa de los >icroorganismos 2._ edici$n 7rentice(adrid, -..& +a/, R, 5ama/o, C, " !$pe/(5oi, R >anual pr,ctico de >icrobiologa -_ edici$n >asson, 1A 6arcelona, 2888 7 de Wruiff !os ca/adores de microbios -_ edici$n Aguilar, >adrid, 28B.ANEMOSMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL''UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL'(UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL')UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - UNH FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIAAMBIENTAL YSANITARIAAO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACINMICROARNS EN LA BI0LOGIA GENERAL'*