Paraspeckle
En citoloxía, un paraspeckle é un compartimento de forma irregular de aproximadamente 0,2-1 μm de tamaño, que se encontra no núcleo celular no espazo intercromatínico.[1] Considérase un corpo subnuclear ou suborgánulo. Foi documentado primeiramente nas células HeLa, onde xeralmente hai de 10 a 30 deles en cada núcleo,[2] e existen paraspeckles tamén en todas as células humanas primarias, nas liñas celulares transformadas e nas preparacións de tecidos.[3] O seu nome deriva da súa distribución no núcleo, xa que foron atopadas nas proximidades (para = ao lado de) dos speckles de splicing ("manchas de emplalme"), pero distinguíndose delas.[2] A súa función non se coñece, pero nelas poden localizarse certas proteínas no núcleo.
Localización[editar | editar a fonte]
Os paraspeckles son estruturas dinámicas que se alteran en resposta a cambios na actividade metabólica celular, e son dependentes da transcrición.[1] Todos os seus cinco compoñentes proteicos propostos teñen motivos de recoñecemento do ARN (RRMs)[2] e, en ausencia de transcricón pola ARN polimerase II, os paraspeckles disaparecen e todos os seus compoñentes asociados forman un casquete perinucleolar con forma de crecente arredor do nucléolo. Este fenómeno ponse de manifesto durante o ciclo celular. No ciclo celular, os paraspeckles están presentes durante a interfase e durante toda a mitose excepto na telofase, porque, cando se forman os dous núcleos fillos, non hai transcrición pola ARN Pol II, polo que os compoñentes proteicos forman o mencionado casquete perinucleolar. Os patróns de localización foron tamén duplicados en experimentos nos que se utilizaron drogas que inhibían a transcrición.[3]
Función e compoñentes[editar | editar a fonte]
A función que ten en conxunto o dominio nuclear paraspeckle non se coñece aínda ben. Postulouse que a actividade do compoñente proteico p54nrb depende da súa localización.[3] É, xa que logo, posible que a función dos paraspeckles sexa proporcionar unha localización ordenada aos seus compoñentes proteicos e así axudar directamente na súa actividade. Tamén se suxeriu que os paraspeckles contribúen á regulación transcricional.[4] Porén, ningunha destas hipóteses é aceptada universalmente e, por tanto, o principal papel dos paraspeckle debe deducirse da función dos seus compoñentes proteicos (PSP1, p54nrb, PSP2 e posiblemente CFI(m)68 e PSF).
A función de PSP1, que foi a proteína cuxo patrón de localización levou ao descubrimento dos parascpeckles,[1] non se comprende ben. Myojin et al. especularon que a PSP1, que está moi concentrada nos testículos, pode regular o procesamento do ARNm temperán nas células xerminais e colaborar na remodelación da cromatina e a dar forma ao núcleo durante a espermatoxénese.[5] A PSP1 tamén forma un dímero co segundo compoñente proteico: p54nrb. A p54nrb está implicada en numerosos eventos nucleares, como a "regulación transcricional, splicing, o desenrolamento do ADN, a retención nuclear de ARNs de dobre cadea hipereditados, o procesamento de ARN viral, o control da proliferación celular, e o mantemento dos ritmos circadianos".[3] O compoñente confirmado PSP2, está implicado no splicing de ARN e coactiva receptores de hormonas.[2]
Posteriores estudos levaron á identificación de dúas proteínas adicionais que son tamén compoñentes dos paraspeckles. En 2004 Dettwiler et al. atoparon que CFI(m)68 é un posible compoñente dos paraspeckles.[6] O CFI(m)68 foi implicado no paso preliminar do splicing do extremo 3' do pre-ARNm. Tamén se atoparon en 2005 evidencias de que os paraspeckles conteñen un posible quinto compoñente proteico: PSF.[3] O PSF pode unirse tanto ao ARN coma ao ADN e interacciona con proteínas para o splicing do pre-ARNm, que funcionan en conxunción con proteínas como CFI(m)68.[5] Pode dimerizarse con p54nrb. Ademais, colocalízase xunto con PSP1 nos paraspeckles e, en presenza de drogas que inhiben a transcrición, ambas as dúas están situadas no casquete perinucleolar.[3] Se o PSF forma de feito parte dos paraspeckles iso contribuiría a aclarar unha aserción de Myojin, et al. sobre que os compoñentes dos paraspeckles poden participar no splicing do pre-ARNm.
En 2005 Prasanth et al. informaron dun novo papel dos paraspeckles nun novo método atopado de control da expresión xénica.[7] Neste estudo, identificouse que un ARN non codificante enriquecido no núcleo (denominado CTNRNA) se localizaba especificamente nos paraspeckles no núcleo de moitos tipos celulares. Este grupo de investigación atopou que o ARN era retido no núcleo nos paraspeckles, e estaba asociado coas proteínas dos paraspeckles p54nrb e PSP1, probablemente por medio de interaccións directas entre as proteínas e os motivos na rexión non traducida 3' (3' UTR) do ARN. O ARN non codificante CTN é un longo transcrito producido a partir dun xene que tamén codifica a proteína de membrana MCAT2, un transportador de aminoácidos catiónicos. Cando as células están estresadas, os niveis de ARN non codificante nuclear están reducidos, o que está acoplado cun incremento no sinal citoplásmico para o ARNm de MCAT2 e a propia proteína MCAT2. Isto levou aos autores a especular que os paraspeckles eran efectivamente un lugar de almacenamento dos ARN CTN procesados e empalmados, que podía liberar o ARN nunha forma que codificaba proteínas funcionais cando a célula recibía un sinal. Esta forma máis curta quedaba despois libre para ser transportada ao citoplasma e utilizada como molde para a produción de proteínas. Este "Mecanismo de Retención Nuclear de Liberación Rápida" (Rapid Release Nuclear Retention mechanism) crese que lle aforra á célula uns 25 minutos na produción da proteína MCAT2, xa que o seu ARN foi xa transcrito, procesado e empalmado mentres estaba retido nos paraspeckles.
Futura investigación[editar | editar a fonte]
Aínda que se descoñecen moitas cousas dos paraspeckles, incluíndo a súa función, este suborgánulo proporciona un modelo da natureza dinámica e da organización espacial do núcleo. Unha mellor comprensión destes aspectos podería permitir idear terapias para doenzas moleculares causadas pola organización incorrecta de proteínas nucleares.[1]
Notas[editar | editar a fonte]
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Fox, A.; et al. (2002). "Paraspeckles: A Novel Nuclear Domain". Current Biology 12 (1): 13–25. PMID 11790299. doi:10.1016/S0960-9822(01)00632-7.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 Fox, Archa; Wendy Bickmore (2004). "Nuclear Compartments: Paraspeckles". Arquivado dende o orixinal o 02 de maio de 2006. Consultado o 6 March 2007.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 Fox, A.; et al. (2005). "P54nrb Forms a Heterodimer with PSP1 That Localizes to Paraspeckles in an RNA-dependent Manner". Molecular Biology of the Cell 16 (11): 5304–15. PMC 1266428. PMID 16148043. doi:10.1091/mbc.E05-06-0587.
- ↑ Schuldt, A. (2002). "Proteomics of the nucleolus". Nature Cell Biology 4 (2): E35. PMID 11835055. doi:10.1038/ncb0202-e35.
- ↑ 5,0 5,1 Myojin R, Kuwahara S, Yasaki T; et al. (2004). "Expression and Functional Significance of Mouse Paraspeckle Protein 1 on spermatogenesis". Biology of Reproduction 71 (3): 926–932. PMID 15140795. doi:10.1095/biolreprod.104.028159.
- ↑ Dettwiler S, Aringhieri C, Cardinale S, Keller W, Barabino SM (2004). "Distinct sequence motifs within the 68-kDa subunit of cleavage factor Im mediate RNA binding, protein-protein interactions, and subcellular localization". J. Biol. Chem. 279 (34): 35788–97. PMID 15169763. doi:10.1074/jbc.M403927200.
- ↑ Prasanth KV, Prasanth SG, Xuan Z; et al. (2005). "Regulating gene expression through RNA nuclear retention". Cell 123 (2): 249–63. PMID 16239143. doi:10.1016/j.cell.2005.08.033.
Véxase tamén[editar | editar a fonte]
Ligazóns externas[editar | editar a fonte]
- The Nuclear Compartments:Paraspeckle páxina sobre a Nulear Protein Database, escrita por Dr. Archa Fox e Dr. Wendy Bickmore, que proporciona datos e ligazóns a informacións sobre os compoñentes das paraspeckles.
