Primer retrato de la síntesis de proteínas

Los libros de texto sobre biología pueden incorporar una nueva fotografía. Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) participan en una investigación que, por primera vez, ha logrado captar la imagen de un ribosoma híbrido. Es la respuesta gráfica a un dilema que la comunidad científica ha tardado unos 30 años en resolver y aporta nuevos datos sobre la síntesis de proteínas o traducción, un proceso biológico fundamental que tiene lugar en los ribosomas.

El trabajo, que aparece publicado en el último número de la revista 'Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias', ha sido posible gracias a un trabajo de computación de más de tres años de duración y a un nuevo método de procesamiento de imagen, único en el mundo.

La investigación es una colaboración internacional que cuenta con la participación del investigador del CSIC Sjors Scheres, del Centro Nacional de Biotecnología (CSIC), en Madrid, así como de los investigadores de CIC bioGUNE, en Derio (Vizcaya), Patricia Julián, Melisa Lázaro, David Gil y Mikel Valle, autor principal del trabajo.

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS

La síntesis de proteínas, también conocida como traducción, es uno de los tres procesos fundamentales de cualquier tipo de célula. Se produce en los ribosomas, las grandes máquinas encargadas de ensamblar proteínas a partir de la información genética del ADN.

En la traducción, las proteínas se fabrican añadiendo aminoácidos (las unidades que las forman), que son transportados por los ARN de transferencia. En su viaje, los ARN de transferencia atraviesan la cavidad interna del ribosoma y, según el modelo aceptado, siempre pasan por tres puntos de unión.

Como explican Scheres y Valle, la pregunta que la comunidad científica se ha hecho en los últimos 30 años es ¿cómo logran moverse estos ARN de transferencia por el ribosoma? Los investigadores barajaban la posibilidad de que los ribosomas adoptaban dos estados transitorios para permitir esas tres paradas. “Se entendía que el ribosoma, cuando tiene que mover los ARN de transferencia, se convierte en una máquina dinámica que oscila entre dos estados distintos”, apunta el investigador del CSIC.

Con este trabajo de microscopía electrónica, los autores han sido capaces de visualizar las posiciones híbridas del ARN de transferencia A/P y E/P, es decir, en los momentos en que se mueve entre los puntos A y P y entre P y E. Las observaciones han permitido saber que, en esos dos momentos, el ribosoma sufre un gran cambio en su estructura, las dos subunidades que lo componen rotan una respecto de la otra.

Para Scheres y Valle, el trabajo permite conocer mejor el proceso de traducción o síntesis de proteínas, pero también al propio ribosoma, utilizado en biomedicina como diana en gran parte de los antibióticos.