Identificación de proteínas reguladoras de la expresión génica en tripanosomátidos

Abstract

Los tripanosomátidos son parásitos causantes de patologías de reconocido impacto en salud pública como la enfermedad de Chagas, la enfermedad del sueño y la leishmaniasis. Estos microorganismos divergieron tempranamente de la línea evolutiva de los eucariotas y se caracterizan por poseer mecanismos peculiares de regulación génica finamente orquestados, tan eficaces que han asegurado su transmisión al permitirles adaptarse a ambientes inhóspitos y dispares como los de sus huéspedes invertebrados y mamíferos. Como consecuencia de su peculiar organización genómica, los tripanosomátidos han apostado por regular la expresión de sus genes a través de mecanismos posteriores a la transcripción, mediados principalmente por la acción de proteínas de unión a ARN (RNA-binding proteins, RBP), que reconocen su mensajero blanco gracias a la presencia de elementos reguladores en cis y se asocian con el ARN formando complejos ribonucleoprotéicos. De esta manera, las células establecen redes reguladoras en las que una misma RBP puede actuar sobre centenares de ARN mensajeros y el destino de cada uno de estos es dictado por la combinación de RBP con las que interactúa. Si bien mediante herramientas de bioinformática se han predicho cerca de un centenar de proteínas con capacidad de unión al ARN en tripanosomátidos, son pocas las que se han caracterizado y, sin duda, son muchas las que están aún por descubrir. En este artículo, se presentan las estrategias seguidas para la identificación y caracterización de proteínas reguladoras de la expresión génica en tripanosomátidos durante la última década en nuestro grupo de investigación, especialmente de las proteínas RBP directamente implicadas en la regulación posterior a la transcripción de los genes HSP70 de Leishmania braziliensis.

Trypanosomatids are parasites that cause pathologies with renowned impact on public health such as Chagas disease, the sleeping sickness, and leishmaniasis. These eukaryotes are characterized by having diverged early from their evolutionary path developing regulatory mechanisms that are efficient and finely orchestrated. Mechanisms which have ensured their transmission by allowing their adaptation to inhospitable and disparate environments such as those encountered in their invertebrate and mammal hosts. As a consequence of their peculiar genome organization, trypanosomatids have opted for regulating their gene expression mainly through post-transcriptional mechanisms, which are mediated through the action of RNA-binding proteins (RBP). These proteins recognize trypanosomatids target messengers due to the presence of cis elements and they link to the corresponding RNA forming ribonucleoprotein complexes. Thus, cells establish regulatory networks where a single RBP can act over hundreds of RNA messengers, and the destiny of any given RNA is dictated by the combination of the RBP with which it interacts. Around 100 RNA-binding proteins have been predicted by bioinformatics tools in trypanosomatids, but few of them have been characterized and there is no doubt that many are to be discovered still. In this article, we present the strategies used for the identification and characterization of gene-expression regulatory proteins in trypanosomatids over the past decade in our research group, particularly of RBPs directly implicated in the post-transcriptional regulation of the HSP70 genes of Leishmania braziliensis.