Primera versión de esta historia aparecer dentro Revista Quanta.
Para la molécula de ARN, el mundo es un lugar peligroso. A diferencia del ADN, que puede durar millones de años en una forma bicatenaria notablemente estable, el ARN no está diseñado para durar, ni siquiera dentro de la célula que lo creó. A menos que esté protegido por una molécula más grande, el ARN puede degradarse en cuestión de minutos o menos. ¿Y fuera de la celda? Olvídalo. Las enzimas dañinas que degradan el ARN son omnipresentes y son secretadas por todas las formas de vida como defensa contra los virus que expresan sus genes dentro del código de ARN.
Hay una forma en que el ARN puede sobrevivir ileso fuera de la célula: a través de una pequeña burbuja protectora. Durante décadas, los investigadores han observado que las células secretan estas burbujas de la membrana celular, llamadas vesículas extracelulares (VE), que están llenas de ARN, proteínas y otras moléculas dañadas. Pero se pensaba que estos sacos eran bolsas de basura que eliminaban las moléculas de desecho que se descomponían en la célula durante la descomposición normal.
Luego, a principios de la década de 2000, experimentos dirigidos por Hadi ValadiUn biólogo molecular de la Universidad de Gotemburgo reveló que el ARN de algunos vehículos eléctricos no parecía basura. Las propiedades de la secuencia de ARN eran muy diferentes a las que se encuentran dentro de la célula, y esta secuencia lo era. sólido y funcional. Cuando el equipo de Valadi produjo células humanas en vehículos eléctricos a partir de células de ratón, se sorprendieron al ver que las células humanas tomaban mensajes de ARN y los “leían” para producir proteínas funcionales que podían producir.
Valadi concluyó que las células colocan hebras de ARN en vesículas específicamente para comunicarse entre sí. Dijo: “Si estuviera afuera y viera llover, te puedo decir: si sales, lleva un paraguas”. De manera similar, propuso que una célula puede advertir a sus vecinas sobre la exposición a un virus o sustancia química dañina antes de que ellas mismas se encuentren con el peligro.
Desde entonces, han aparecido muchas pruebas que respaldan esta teoría, reforzadas por el desarrollo de la tecnología de secuenciación que permite a los científicos detectar e identificar cada vez más partes del ARN. Desde que Valadi publicó sus experimentos, otros investigadores también han visto vehículos eléctricos llenos de moléculas complejas de ARN. Esta secuencia de ARN puede contener información detallada sobre la célula transcrita y producir efectos específicos en las células receptoras. Los hallazgos han llevado a algunos investigadores a sugerir que el ARN puede ser un lenguaje molecular que trasciende los límites de los taxones comunes, por lo que contiene mensajes que se repiten constantemente en todo el árbol de la vida.
En 2024, nuevos estudios revelaron otras partes de esta historia, mostrando, por ejemplo, que junto con las bacterias y las células eucariotas, las arqueas también divergen ARN unido a vesículas, lo que confirma que este fenómeno es omnipresente en los tres dominios de la vida. Otro estudio ha aumentado nuestra comprensión de la comunicación celular al mostrar que las plantas y los hongos infectantes pueden Utiliza paquetes de ARN que causan daño. como una forma de guerra de reproducción informativa: la célula enemiga lee el ARN y crea proteínas autodestructivas con su propia maquinaria molecular.
“Siempre me ha sorprendido lo que puede hacer el ARN”, dijo Amy Buckun biólogo de ARN de la Universidad de Edimburgo que no participó en la nueva investigación. Para él, entender el ARN como una forma de comunicación “va más allá de apreciar la complejidad y el poder del ARN dentro de la célula”. Transmitir información a través de la célula puede ser una de sus funciones naturales.
Entrega oportuna
un microbiólogo Susanne Erdmann estudia enfermedades virales mediante Haloferax es un volcánun organismo unicelular que prospera en ambientes increíblemente salados como el Mar Muerto o el Gran Lago Salado. Se sabe que las bacterias unicelulares intercambian ampliamente vehículos eléctricos, pero H. volcanes No son bacterias, son arcaicoun miembro de la tercera rama evolutiva de la vida, que tiene células construidas de manera diferente a las bacterias o eucariotas como nosotros.
Debido a que los vehículos eléctricos tienen aproximadamente el mismo tamaño y masa que los estudios del grupo de Erdmann en el Instituto Max Planck de Microbiología Marina en Alemania, “siempre aparecen cuando se aíslan y purifican virus”, dijo. Finalmente, su equipo sintió curiosidad y decidió echar un vistazo al interior.
