Como hablamos en un anterior artículo sobre la función de los elementos IRES, hoy vamos a ver como los virus usan secuencias similares a éstas para usar la maquinaria ribosómica de la célula y así poder sintetizar las proteínas necesarias para su multiplicación. También vamos a ver como la estructura y la forma tanto secundaria como terciaria que forma este segmento en el ARN es de vital importancia para atraer a distintos factores de traducción, proteínas de unión a ARN y por supuesto la maquinaria ribosomal para revisar el ARN del virus hasta encontrar la pauta de lectura que inicie la traducción.

Estructura del elemento IRES en Virus

Para explicar esta estructura han sido estudiados diferentes virus de mayor a menor complejidad como son el picornavirus, el virus de la Hepatitis C o la región intergénica del Dicistrovirus. Se trata de una secuencia que ocupa aproximadamente 450 nucleótidos y que se encuentra en un 50% conservada entre diferentes virus de la misma familia, organizado en diferentes dominios que podemos distinguir por foma y/o función.

Estudios demuestran, que regiones distales de estos elementos interaccionan con factores celulares, provocado principalmente por la adquisición de una estructura determinada que procederemos a explicar.

Como podemos ver en la figura, tenemos varias regiones que son complementarias con zonas ricas en Citosina (C) y Guanina(G) intercaladas por zonas no complementarias (dominios 2 y 4). El dominio 5 es aquel que acerca a la maquinaria ribosomal hacia los puntos de inicio de lectura en este caso encontrando un punto de lectura inicial (AUG1) y más adelante un segundo punto de lectura (AUG2) siendo este último un 80% más funcional que el primero (esto puede ser porque el primer AUG está más expuesto a ARN antisentido o proteínas que el segundo)

Pero vamos a centrarnos un poquito más en el dominio 3, que tiene una forma de hoja de trebol que puede recordarnos a los mismos dominios que se forman en los ARNt. Este dominio es muy importante tanto estructuralmente como en su conformación tridimensional para la eficacia de infección del virus. Destacamos varias zonas:

• Dominio rico en C que interacciona con PCBP (poly(rC) binding protein) que funciona como un coactivador en la replicación de los virus.
• Dominios RAAA y GNRA son dominios ricos en purinas que son muy conservados y forman una estructura terciaria determinada que atrae a la maquinaria ribosomal.
• Motivo A es esencial para mantener la estructura terciaria de los dominios RAAA y GNRA.

Elemento IRES visualizado con Chimera

Y finalmente ya que primero tenéis la estructura secundaria, arriba os muestro la estructura tridimensional visualizada con Chimera. El estudio de estos elementos IRES es muy importante porque debemos conocer bien su funcionamiento para saber cómo estas estructuras, consiguen desplazar la maquinaria celular en favor de su multiplicación para así aplicarlo en nuevos métodos contra virus o incluso para entender mejor la evolución de la maquinaria de traducción.

Artículo: Martinez-Salas Encarnacion The impact of RNA structure on picornavirus IRES activity Trends in Microbiology Vol.16 No.5 230-237

Los VIHs (en verde) se acercan a una célula dendrítica (en gris) y se ubican en un mismo lugar sobre su superficie exterior. A continuación, la célula interioriza los VIHs y los ubica dentro de una vesícula. Así, la célula se convierte en un “caballo de troya” que transporta los virus y facilita la propagación rápida de la infección.

Los VIHs (en verde) se acercan a una célula dendrítica (en gris)  y se ubican en un mismo lugar sobre su superfície exterior. Se han trazado en diferentes colores las trayectorias seguidas por algunos de los virus, lo que ha permitido a los cientificos estudiar los fenómenos físicos que las facilitan.

La animación permite observar en tres dimensiones la célula dendrítica (en rojo) con la vesícula donde se almacenan los virus del VIH (en verde).

Se observa como se forma un “caballo de troya”, pero en este caso los virus no están libres sino que provienen de una célula infectada por el VIH productora de virus.

Noticia: http://www.madrimasd.org/informacionidi/noticias/noticia.asp?id=51313&origen=Home_madrimasd (noticia) http://www.irsicaixa.es/es/media (videos)

Y como siempre, no sé si han leído este texto de Roberto Giraldo, donde deja un escrito con justificaciones de que todo es es mentira. ¿Qué opinan ustedes? Dejen su comentario.
Documento Roberto Giraldo: http://www.mitosyfraudes.org/Risks/foto_virus_hiv.html

Rattus norvegicus

Todos conocemos a Rattus norvegicus, una especie cosmopolita también conocida como rata parda, rata de alcantarilla, rata gris, marrón, china, noruega… y esto sin usar otros calificativos. Este a veces indeseado animal, proviene del norte de China y tiene el honor dentro de los roedores de haber conquistado todo. Bueno, todavía le faltan los desiertos, zonas heladas y los mares (se le perdona porque aún no hay roedor submarino). Es un éxito evolutivo.

Otra especie de roedor que le sigue de cerca es Mus musculus o ratón común, casero, doméstico y de laboratorio. Digamos los continentes que le quedan por conquistar y acabamos antes: Sur América, África y zonas polares. La diferencia con el anterior es que mientras conquista va sufriendo un proceso de especiación. Se le suponen unas nueve subespecies (entre seguras y dudosas) que con el pasar del tiempo podrían convertirse en especies “como dios manda”. Un ejemplo de estas subespecies son Mus musculus musculus (en Europa Oriental) y Mus musculus domesticus (en Europa Occidental). Entre ellas se está dando lo que se conoce como una especiación parapátrica, sin embargo aún se da hibridación entre las mismas.

Mesocricetus newtoni

Frente a estos grandes conquistadores, se encuentran las especies endémicas. Son aquellas que sólo podemos encontrar en zonas determinadas. Están muy especializadas para sobrevivir en un ambiente y no pueden salir de él. Algunos endemismos  dentro de Europa son Microtus gurbei (topillo campestre pirenaico), Mesocricetus newtoni (hámster rumano) y Lepus castroviejoi (liebre de piornal o de Castroviejo que sólo vive en la Cordillera Cantábrica). Un ejemplo curioso es la especie Dinaromys bogdanovi (ratón de nieve de los Balcanes) que vive en Croacia, Bosnia y Herzegovina, Serbia, Montenegro y Macedonia. Es el único miembro del género Dinaromys, es decir que se trata de un fósil viviente. Superviviente de un antiguo linaje.

Marmota marmota

Por último trataremos el caso de las especies relictas. Éstas son aquellas que en el pasado estaban muy extendidas, pero por un cambio ambiental ven reducida su área. La Marmota marmota (la marmota alpina) tiene el honor de ser el roedor más grande de Europa. En la última glaciación estaban extendidas desde Inglaterra hasta la Península Ibérica. Hacia el este se internaban hasta las bastas tierras rusas. Sin embargo, el cambio de clima las ha relegado a los Pirineos, Alpes y Rumania.  En estos casos también se pueden producir especiaciones y de la marmota conocemos dos subespecies: M. marmota marmota y M. marmota latirostris.

Todos hemos escuchado más de una vez eso de que lo que ve uno de nuestros ojos, viaja al hemisferio del lado contrario del cerebro y por eso vemos en tres dimensiones, pero para eso estamos aquí en Drosophila, para decir, que esta frase no es cierta, pero tampoco falsa.

Antes de aclararos esto me gustaría que fuéramos poniendo nombre a las cosas. Para empezar decir que toda el área que percibimos con la vista se llama campo de visión y está formado por una región central creada con la información de ambos ojos (por lo cual tendremos visión en 3 dimensiones) llamada región nasal y dos regiones laterales, llamadas regiones temporales.

La parte receptiva de cada ojo es la retina, donde se encuentran los fotoreceptores (conos y bastones). Esta zona también la podemos dividir en dos regiones, la nasal, cercana a la nariz y la región temporal, más exterior. 

Los rayos de luz reflejados por los objetos, viajan hasta nuestros ojos pasando por el iris, que actúa como diafragma, invirtiendo el campo óptico sobre las retinas, es decir la retina nasal, percibirá la información de los campos temporales, y las retinas temporales, de la región central del campo o zona nasal.

Los conos y bastones activados mandaran la señal por el nervio óptico, cursándose la información de las retinas nasales de cada ojo al hemisferio contrario en el quiasma óptico. Desde este quiasma la información viajara por las cintillas ópticas a cada lado, llevando la información de la retina temporal de su lado y de la retina nasal del lado opuesto.

Esta cintillas, desembocan en el Núcleo geniculado lateral en cada hemisferio, desde el que partirá de nuevo la información, por la Radiación óptica hasta la Corteza estriada, donde será interpretada.  

Extructura secundaria del elemento IRES del coxsackievirus B3

Los elementos IRES (denominados así por sus siglas en inglés, Internal Ribosome Entry Site) son secuencias nucleotídicas que se encuentran en las regiones 5′ no traducidas de los ARN, regiones que se denominan UTR (de sus siglas en inglés, untranslated region) y que como su nombre indican no se traducen porque son secuencias que van a permitir la unión del ribosoma hasta encontrar un triplete de inicio de síntesis proteica (proceso de traducción del ARN mensajero, ARNm, a proteína). Estas regiones son altamente complejas uniendo diferentes proteínas de unión a ARN así como factores que intervienen en el inicio de traducción. Además, adoptan una estructura secundaria, incluso tridimensional compleja que es la que sirve para que el ribosoma la reconozca. Estos elementos han sido encontrados también en otras muchas familias de virus como el picornavirus (PV), el virus de la Hepatitis C (HCV) o la región intergénica del dicistrovirus (IGR), siendo el PV aquel que necesita de diferentes factores de traducción (eIF4) y proteinas de unión a ARN; el HCV requiere diferentes factores de traducción (eIF2 y eIF3) pero menos requerimientos que el PV, y el tercero no necesita de eIFs para iniciar la traducción de su ARN.  Esto es interesante porque aparte de ayudarnos a entender un poco mejor como funciona esta secuencia para permitir al ribosoma unirse y encontrar la pauta de lectura del ARNm, nos permite abordar la creación de nuevos fármacos o productos que ataquen a estos virus de forma más directa impidiendo su expresión dentro del citoplasma de la célula infectada.

Actualización: Os dejo un video de una simulación 3D encontrada en DnaTube.com

Artículo: Martinez-Salas Encarnacion The impact of RNA structure on picornavirus IRES activity Trends in Microbiology Vol.16 No.5 230-237

La hipercolesterolemia, o exceso de colesterol en la sangre, es uno de los factores de riesgo más extendidos por el mundo occidental. En algunos casos, como el de Estados Unidos, va unido a un alto porcentaje de población con graves problemas de sobrepeso y obesidad. La causa es el alto contenido en grasas de los alimentos más consumidos en este país.

Los intentos por cambiar los hábitos alimentarios y la aparición de productos sin grasa no han tenido los efectos deseados en la cultura gastronómica de los países desarrollados. La solución podría estar en una sustancia llamada olestra, que es una grasa artificial que carece de efectos sobre el organismo porque no se absorbe como las restantes grasas.

La clave se encuentra en que las grasas naturales están formadas por una molécula de glicerol ligada a tres moléculas de ácidos grasos, mientras que la olestra reemplaza el glicerol por sucrosa, que es capaz de enlazarse con 6, 7 u 8 ácidos grasos. Este mayor número de enlaces impide a las enzimas llegar a la sucrosa y romper la molécula, por lo que no se absorbe. Aprobada en 1995 para ciertos usos (los snacks y aperitivos) por la Food and Drug Administration (FDA), el organismo americano que controla las nuevas sustancias lanzadas al mercado, la olestra se ha convertido en un reclamo comercial de gran éxito y se espera que se apruebe su uso en otros muchos productos más.

Sin embargo, los expertos advierten contra los riesgos inherentes a este sustituto, ya que puede producir espasmos estomacales, diarrea y otras alteraciones. Además, si se dejan de consumir grasas naturales el organismo puede llegar a tener déficit de algunas vitaminas liposolubles, como las A, E, D y K, y que aunque se ingieran en los alimentos o como complemento vitamínico sólo se absorben ligadas a los ácidos grasos. La misma suerte podrían padecer los carotenos, presentes en frutas y verduras, y que son también liposolubles, por lo que no son absorbidos por el organismo sin la concurrencia de los ácidos grasos.

Fuente:

Biología por J. Alcami, J.J. Bastero, B. Fernández, J. Mª Gómez de Salazar, Mª Jesús Méndez, A. Ogayar y M. Sánchez. Ed. SM.

La dracunculiasis (del latín “afección con dragoncitos”) es una enfermedad muy dolorosa provocada por un parásito del filo de los nematodos. En concreto a esta especie se la conoce como Gusano de Guinea o Mal de Guinea, Dracunculus medinensis en terminología científica.

El contagio con este gusano se produce al beber de aguas no depuradas. En éstas viven los copépodos que actúan como vectores intermediaros llevando en su interior las larvas del parásito. Una vez dentro del cuerpo de la persona, el macho se aparea con la hembra y muere. Sin embargo, la hembra sigue creciendo pudiendo alcanzar los cuatro metros y el grosor de un hilo de coser. Los síntomas son llagas en la piel de las extremidades por las que asoman la cabeza del “dragoncito”. Esto provoca un gran dolor y se puede cometer el error de querer sacarlo de un tirón. Hay que tener cuidado porque se corre el riesgo de que se rompan en la extracción, lo que daría lugar a un shock anafiláctico y por último la muerte. Por ello, hay que enrollarlo en un palito y extraerlo poco a poco. Una cura que no está exenta de sufrimiento, pues va acompañada de un dolor quemante por dónde pasa el parásito.

Esta enfermedad nos acompaña desde nuestros albores. Es tan antigua que se cree que su tratamiento inspiró una leyenda bíblica. Nos referimos a las serpientes que atacaron a Moisés y al pueblo judío en el Éxodo. Curiosamente el remedio al ataque fueron los bastones. No muy lejos, los griegos adoraban a Asclepio, dios de la medicina y de la curación. Uno de sus símbolos eran unas serpientes enrolladas en un bastón.

Pero a pesar de su antiguo conocimiento, no existen ni vacunas ni más cura que la extracción. La única vía de ataque que nos queda son las preventivas. A parte de la depuración del agua, también se usan unas especies de pipas con filtros para beber de aguas no potables. La lucha no está siendo en vano y actualmente la enfermedad sólo es endémica en Chad, Etiopía, Malí y Sudán del Sur. Según la OMS entre los años 1989 y 2000 su incidencia en África cayó un 98%. Datos tan esperanzadores que han llevado a pensar que quizás sea totalmente erradicada en 2012. Sería la primera enfermedad que desaparece sólo usando medidas preventivas. Esperemos que no yerre la predicción.