Ácidos ribonucleicos pequeños (sRNA): secuencias cortas que dominan redes de interacciones complejas

Las bacterias son seres vivos fascinantes por la cantidad de procesos fisiológicos que poseen, con una diversidad mucho mayor que los observados en organismos eucariotas superiores. Esos procesos fisiológicos incluyen numerosas rutas metabólicas, tanto catabólicas como anabólicas, pero también mecanismos de gran interés como la capacidad para causar infecciones en animales (incluyendo el ser humano) y plantas y su sorprendente competencia para tolerar y resistir altas concentraciones de sustancias tóxicas (e.g. antibióticos, antisépticos, desinfectantes) a las que pueden estar expuestas, entre muchos otros, mientras que al mismo tiempo las bacterias replican su ADN genómico y sintetizan estructuras supramoleculares para la división celular.
Qué rutas metabólicas utilizar y cuándo hacerlo, de una manera energéticamente eficiente y finamente orquestada, requiere de mecanismos de control que respondan adecuadamente a las condiciones cambiantes del entorno en donde se encuentran las bacterias. En general, las bacterias poseen muchos mecanismos en los que participan proteínas en la detección y la transducción de señales, factores de transcripción y efectoras de los mecanismos fisiológicos.
En este seminario discutimos el papel de los ácidos ribonucleicos pequeños (sRNA, del inglés small ribonucleic acid), moléculas de menos de 200 nucleótidos de longitud, que tienen funciones reguladoras. Los sRNAs tienen secuencias o dominios con diversas propiedades que incluyen una región que interactúa por complementariedad con ácidos ribonucleicos mensajeros (mRNA), los cuales son el molde para la síntesis de proteínas en los ribosomas. De acuerdo con el sitio de interacción con los mRNA, los sRNAs pueden actuar ya sea como activadores o como inhibidores post-transcripcionales, interfiriendo en la síntesis de proteínas. Esta actividad de regulación sobre mRNAs puede ser, a su vez, regulada por los llamados "ácidos ribonucleicos esponja" (sponge RNA). Adicionalmente, los sRNAs pueden ser estabilizados por diferentes proteínas, dentro de las que destaca la proteína Hfq.
En el seminario se discuten cuatro ejemplos de procesos celulares bacterianos en los cuales el papel de la regulación de los sRNAs ha sido bien estudiado: el catabolismo de carbono (carbohidratos principalmente), el estrés en las membranas citoplasmática y externa de bacterias Gram-negativas, la homeostasis del hierro y el quorum sensing.

La presentación estuvo a cargo de la estudiante de posgrado Valeria Leandro Arce (Ingeniería en Bioprocesos Industriales), quien estuvo de acuerdo en grabar la sesión y hacer público el vídeo. El artículo en que se basó la presentación es el siguiente:

Papenfort K, Melamed S. 2023. Small RNAs, large networks: posttranscriptional regulons in Gramnegative bacteria. Annu. Rev. Microbiol. 77:23-43. https://doi.org/10.1146/annurev-micro...