La citosina (C4H5N3O) es una de las cinco bases nitrogenadas que forman parte de los nuecleósidos, elementos esenciales del ADN y del ARN, ácidos encargados de proporcionar la información que determina la especificidad y características biológicas de todos los organismos. Dentro de la caracterización de estos y para garantizar que no haya dos iguales, la metilación, consistente en la adición de un grupo metilo (-CH3) a la citosina, funciona como el principal mecanismo epigenético, es decir, de la expresión de los genes sin mediar modificación en la secuencia del ADN.
De esta forma, cuando hace casi 60 años se descubrió el primer nucleósido modificado del ARN, los estudios llevados a cabo por D.T. Tubin y R.H. Taylor identificaron la existencia de algunas de las modificaciones internas del ARN que incluyen la 5-metilcitosina (m5C - C5H7N3O), cuya función en el ARN, aún sin descifrar por completo, es el objeto de estudio del artículo recientemente publicado por Sandra Blanco, investigadora principal del Centro de Investigación del Cáncer (CIC-IBMCC) de la Universidad de Salamanca y el Centro Superior de Investigaciones Científicas.
El estudio recogido en la publicación BBA – Gene Regulatory Mechanisms, bajo el título de “Post-transcriptional regulation by cytosine-5 methylation of RNA”, y firmado junto a las investigadoras Raquel García-Vílchez (CIC bioGUNE) y Ana Sevilla (Universidad de Barcelona), supone un avance, desde el punto de vista funcional, en la comprensión de un mecanismo que influye en la regulación de varios procesos celulares y fisiológicos como puede ser el desarrollo, la diferenciación celular y la supervivencia a estímulos de estrés, además de facilitar la comprensión de procesos patológicos que van desde síndromes neurológicos hasta el cáncer.
El artículo de revisión hace un repaso por lo que se sabe actualmente sobre la distribución de la 5-metilcitosina en todas las clases de ARN, por los métodos disponibles para la detección de m5C y por las citosinas-metiltransferasas conocidas hasta el momento. En una segunda fase, la publicación examina el papel a nivel molecular de este tipo de modificación en el metabolismo y procesamiento del Ácido Ribonucleico, haciendo énfasis en su función epigenética como regulador de la expresión y de la síntesis de las proteínas. Finalmente, la investigación trata el papel fisiopatológico de esta molécula, así como la eficacia de las técnicas disponibles para analizar su distribución en el transcriptoma, es decir, dentro de la colección completa de ARN en una célula.
El estudio concluye que, aunque se han realizado avances tecnológicos para la secuenciación que permiten la detección de modificaciones de ARN a una resolución de un solo nucleótido, se requiere mejorar las técnicas actuales de detección, así como aumentar el número de estudios de detección de m5C en ARN, ya sea con el uso complementario de las nuevas técnicas basadas en la espectrometría de masas o a través de la secuenciación masiva.
Asimismo, la investigación apunta a la relación entre las alteraciones de expresión o mutación de m5C metiltransferasas y múltiples enfermedades, indicando así su injerencia y su papel esencial en la fisiología humana. Consecuentemente, el artículo identifica la prioridad de profundizar en la investigación e identificación de los cambios dinámicos en la 5-metilcitosina y en la 5-hidrometilcitosina y, sobre todo, de la caracterización del papel de esta molécula en el ámbito de las enfermedades, en especial tras los estudios que muestran relación entre alteraciones en la presencia de m5C y el cáncer, sugiriendo así una nueva vía de tratamiento por medio del enfoque en la actividad de las metiltransferasas del ARN.
Artículo de referencia:
García-Vílchez, R., BBA - Gene Regulatory Mechanisms, https://doi.org/10.1016/j.bbagrm.2018.12.00