Descubriendo el epitranscriptoma: una revisión de las modificaciones del ARNm y las fronteras emergentes

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• La genética
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• Existen más de 300 modificaciones de ARN, pero las del ARN mensajero (ARNm) son menos conocidas que las del ARN de transferencia (ARNt) y el ARN ribosomal (ARNr).
• Las modificaciones del ARNm regulan los procesos fundamentales de expresión génica como el empalme, la traducción y la estabilidad.
• Comprender las modificaciones del ARNm es clave para descifrar las capas de regulación génica.

Objetivo del estudio:

• Revisar y clasificar sistemáticamente las 15 modificaciones de ARNm que se producen naturalmente por frecuencia de publicación.
• Destacar las áreas emergentes en epitranscriptómica, incluidas las nuevas modificaciones de ARNm y la epitranscriptómica del ARN ambiental (ARNm).
• Analizar las modificaciones clave (m6A, m5C, Ψ, m1A) con respecto a su mecanismo enzimático, funciones y relevancia.

Principales métodos:

• Se realizó una revisión estructurada de las publicaciones indexadas por PubMed para determinar la prevalencia de las modificaciones del ARNm.
• Se analizaron los mecanismos enzimáticos ("escritores", "borradores", "lectores"), las funciones moleculares y la relevancia fisiológica de las modificaciones clave del ARNm.
• Revisó los avances tecnológicos, centrándose en la secuenciación de nanoporos para detectar modificaciones de ARN en contextos nativos y ambientales.

Principales resultados:

• La N6-metiladenosina (m6A) es la modificación de ARNm más estudiada, seguida por la pseudouridina (Ψ), la 5-metilcitosina (m5C) y la edición de A a I.
• Estas modificaciones afectan la eficiencia de la traducción del ARNm, la localización, la evasión inmune, la estabilidad de la transcripción y la regulación inmune innata.
• La secuenciación de nanoporos permite la detección directa de las modificaciones del ARN y es prometedora para las encuestas de ARNr.

Conclusiones:

• Las modificaciones del ARNm representan una capa crítica, pero incompletamente comprendida, de la regulación génica.
• La investigación continua, particularmente utilizando la secuenciación de nanoporos y el aprendizaje automático, es esencial para dilucidar completamente su significado biológico.
• Explorar eRNA y descubrir nuevas modificaciones de ARNm avanzará significativamente en nuestra comprensión de la biología del ARN.