Identification of a novel circular RNA specific to the bovine placenta from the pregnancy-associated glycoprotein gene

La biblioteca invisible y las diminutas esponjas

Imagina que tu cuerpo es una ciudad bulliciosa y, dentro de cada célula, hay una biblioteca masiva llamada núcleo. Esta biblioteca contiene los planos para construir todo lo que eres, escritos en un lenguaje llamado ADN. Normalmente, cuando la ciudad necesita construir algo, hace una fotocopia de un plano llamada ARNm. Esta copia es una línea recta de texto que se envía al sitio de construcción para fabricar una proteína. Pero los científicos han descubierto un giro extraño en esta historia: a veces, la célula toma los extremos de estas copias de línea recta y los pega para formar un círculo perfecto. Estos se llaman ARN circulares (o circRNAs). Debido a que son bucles cerrados sin extremos sueltos, son súper resistentes y no se descomponen fácilmente como las copias de línea recta.

¿Por qué le importa esto a alguien? Bueno, dentro de la célula también hay diminutos "borradores" llamados microARNs (o miRNAs). Estos borradores suelen encontrar instrucciones específicas y eliminarlas, deteniendo la fabricación de ciertas proteínas. Pero los ARN circulares pueden actuar como esponjas. Si un ARN circular tiene la forma adecuada, puede absorber estos borradores, evitando que eliminen las instrucciones importantes. Esto significa que la célula puede controlar cuánta proteína se construye simplemente teniendo más o menos de estos bucles esponjosos. Esto es muy importante para entender cómo funciona la vida, especialmente en lugares como la placenta, el órgano temporal que alimenta a un bebé mientras crece dentro de la madre. Los científicos quieren saber si estas esponjas circulares ayudan a la placenta a hacer su trabajo, pero hasta ahora no teníamos un buen mapa de qué es lo que flota por ahí en la placenta de una vaca.

El secreto del bucle de la placenta de la vaca

En este estudio, investigadores de la Universidad de Iwate decidieron sumergirse profundamente en la placenta bovina durante las primeras etapas del embarazo. Querían ver qué tipo de ARN circulares andaban por allí y si alguno de ellos era especial para la placenta. Piensa en ello como escanear una biblioteca para ver qué libros hay en los estantes. Tomaron muestras de tejido de vacas aproximadamente a los 65 días de embarazo y utilizaron secuenciación de alta tecnología para encontrar cada ARN circular que pudieran.

¡Los resultados fueron como encontrar un cofre del tesoro lleno de 13,958 diferentes ARN circulares! La mayoría de estos bucles estaban hechos de partes de genes que normalmente codifican proteínas, y la mayoría tenían entre 300 y 600 letras de longitud. El equipo seleccionó los más populares para comprobar si eran realmente bucles circulares y no solo errores. Utilizaron una enzima especial llamada RNasa R, que actúa como una trituradora para las líneas rectas pero no puede cortar a través de los círculos. Como era de esperar, los genes de línea recta fueron triturados, pero los circulares sobrevivieron, demostrando que eran, de hecho, bucles resistentes.

Sin embargo, cuando observaron dónde vivían estos bucles populares, encontraron algo un poco aburrido: estos bucles estaban en todas partes. Estaban en el hígado, el corazón, los pulmones y los músculos, al igual la de sus genes parentales. No eran únicos de la placenta, por lo que probablemente no eran los "agentes especiales" que los científicos esperaban encontrar para la función placentaria.

El bucle especial

Entonces, el equipo encontró una aguja en un pajar. Buscaban ARN circulares que provinieran de genes conocidos por ser específicos de las células del "trofoblasto" de la placenta (los trabajadores que construyen la placenta). Encontraron tres candidatos, pero dos de ellos no pasaron la prueba. Uno de ellos, bta_circ_2423, sin embargo, era el verdadero protagonista.

Este ARN circular específico provenía de un gen llamado PAG4 (Glucoproteína Asociada al Embarazo 4). Los investigadores demostraron que era un círculo real y, lo más importante, descubrieron que se encontraba únicamente en la placenta. No lo encontrarías en el hígado o la piel de la vaca; era un residente exclusivo de la placenta. También rastrearon su popularidad a lo largo del tiempo. Era silencioso en el inicio del embarazo, se volvió muy ruidoso y abundante en la mitad del embarazo, y luego se calmó un poco más adelante. Este cronograma sugiere que podría estar haciendo algo importante justo cuando el bebé está creciendo rápido.

El efecto esponja

Entonces, ¿qué está haciendo este bucle especial? Los investigadores utilizaron programas informáticos para observar la forma de bta_circ_2423 y descubrieron que parece una esponja perfecta para tres microARNs específicos: bta-miR-183, bta-miR-197 y bta-miR-3596.

Si estos microARNs son los "borradores" que detienen el funcionamiento de los genes, entonces bta_circ_2423 es la esponja que los atrapa. Al absorberlos, el bucle podría estar permitiendo que otros genes importantes permanezcan activos. El análisis computacional sugirió que los genes que estos microARNs suelen controlar están involucrados en grandes tareas como el movimiento de sustancias a través de las membranas celulares, el metabolismo (cómo el cuerpo utiliza la energía) e incluso el sistema inmunológico. Dado que la placenta tiene que equilibrar la alimentación del bebé mientras lo protege de infecciones, esta actividad de "esponja" podría ser una parte crucial para mantener un embarazo saludable.

Lo que esto significa

El estudio no demostró exactamente cómo ayuda este bucle a la vaca, pero definitivamente encontró a un nuevo jugador en el campo. Es la primera vez que los científicos identifican un ARN circular que es específico de la placenta de la vaca y está vinculado a un gen que solo funciona allí. Los investigadores sugieren que este bucle podría ayudar a la función de la placenta actuando como una esponja para los microARNs, pero admiten que se necesitan más experimentos para ver exactamente cómo funciona en la vida real. Por ahora, sabemos que la placenta bovina tiene un pequeño bucle resistente y único que anda por allí, listo para absorber mensajes celulares y tal vez ayudar a un bebé a crecer.