Los desajustes en el codón 61 producen efectos en la transcripción de las proteínas que pasan al ADN.

Un nuevo estudio publicado por Zhang D, Chen D, Cao L, Li G, Cheng H ( Febrero 2016) The Effect of Codon Mismatch on the Protein Translation System. PLoS ONE 11(2): e0148302. doi:10.1371/journal.pone.0148302, pone de relieve  los desajustes en la transacción de proteínas como un problema para la configuración neuronal.

El estudio muestra cómo los desordenes y desajustes en la transacción de proteínas afectan a la correcta distribución de las proteínas que se sintetizan en los tejidos celulares.

De acuerdo con los resultados de la simulación, el estudio demuestra que los desajustes en la transacción de proteínas en el codón, se incrementa cuando se producen cuando el ajuste de aminoacidos se encuentra en situación de desbalance. Esta situación afectaría al transporte del RNA, que se traduciría a una incorrecta distribución en la configuración celular.

Pueden descargar el informe completo en :

The Effect of Codon Mismatch on the Protein Translation System. PLoS ONE 11(2): e0148302. doi:10.1371/journal.pone.0148302, pone de relieve  los desajustes en la transacción de proteínas como un problema para la configuración neuronal.


Otras referencias sobre la materia:

1. Li GW, Oh E, Weissman JS. The anti-Shine-Dalgarno sequence drives translational pausing and codon choice in bacteria. Nature. 2012; 484: 538–541. doi: 10.1038/nature10965. pmid:22456704

  1. 2. Weygand-Durasevic I, Ibba M. New Roles for Codon Usage. Science. 2010; 329: 1473–1474. doi: 10.1126/science.1195567. pmid:20847254
  2. 3. Cannarozzi G, Schraudolph NN, Faty M, von Rohr P, Friberg MT, Roth AC, et al. A role for codon order in translation dynamics. Cell. 2010; 141: 355–367. doi: 10.1016/j.cell.2010.02.036. pmid:20403329
  3. 4. Barash Y, Calarco JA, Gao W, Pan Q, Wang X, Shai O, et al. Deciphering the splicing code. Nature. 2010; 465: 53–59. doi: 10.1038/nature09000. pmid:20445623
  4. 5. Gingold H, Pilpel Y. Determinants of translation efficiency and accuracy. Mol Syst Biol. 2011; 7: 481. doi: 10.1038/msb.2011.14. pmid:21487400
  5. 6. Tuller T, Carmi A, Vestsigian K, Navon S, Dorfan Y, Zaborske J, et al. An evolutionarily conserved mechanism for controlling the efficiency of protein translation. Cell. 2010; 141: 344–354. doi: 10.1016/j.cell.2010.03.031. pmid:20403328
  6. 7. Novoa EM, Ribas de Pouplana L. Speeding with control: codon usage, tRNAs, and ribosomes. Trends Genet. 2012; 28: 574–581. doi: 10.1016/j.tig.2012.07.006. pmid:22921354
  7. 8. Hershberg R, Petrov DA. Selection on codon bias. Annu Rev Genet. 2008; 42: 287–299. doi: 10.1146/annurev.genet.42.110807.091442. pmid:18983258
  8. 9. Tuller T, Waldman YY, Kupiec M, Ruppin E. Translation efficiency is determined by both codon bias and folding energy. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010; 107: 3645–3650. doi: 10.1073/pnas.0909910107. pmid:20133581
  9. 10. Kozak M. Regulation of translation via mRNA structure in prokaryotes and eukaryotes. Gene. 2005; 361: 13–37. pmid:16213112 doi: 10.1016/j.gene.2005.06.037
  10. 11. Robbins-Pianka A, Rice MD, Weir MP. The mRNA landscape at yeast translation initiation sites. Bioinformatics. 2010; 26: 2651–2655. doi: 10.1093/bioinformatics/btq509. pmid:20819958
  11. 12. Gu W, Zhou T, Wilke CO. A universal trend of reduced mRNA stability near the translation-initiation site in prokaryotes and eukaryotes. PLoS Comput Biol. 2010; 6: e1000664. doi: 10.1371/journal.pcbi.1000664. pmid:20140241
  12. 13. Eyrewalker A, Bulmer M. Reduced Synonymous Substitution Rate at the Start of Enterobacterial Genes. Nucleic Acids Research. 1993; 21: 4599–4603. pmid:8233796 doi: 10.1093/nar/21.19.4599
  13. 14. Shah P, Ding Y, Niemczyk M, Kudla G, Plotkin JB. Rate-Limiting Steps in Yeast Protein Translation. Cell. 2013; 153: 1589–1601. doi: 10.1016/j.cell.2013.05.049. pmid:23791185
  14. 15. Kudla G, Murray AW, Tollervey D, Plotkin JB. Coding-sequence determinants of gene expression in Escherichia coli. Science. 2009; 324: 255–258. doi: 10.1126/science.1170160. pmid:19359587
  15. 16. Goodman DB, Church GM, Kosuri S. Causes and Effects of N-Terminal Codon Bias in Bacterial Genes. Science. 2013; 342: 475–479. doi: 10.1126/science.1241934. pmid:24072823
  16. 17. Kozak M. Downstream secondary structure facilitates recognition of initiator codons by eukaryotic ribosomes. Proc Natl Acad Sci U S A. 1990; 87: 8301–8305. pmid:2236042 doi: 10.1073/pnas.87.21.8301
  17. 18. Tuller T, Veksler-Lublinsky I, Gazit N, Kupiec M, Ruppin E, Ziv-Ukelson M. Composite effects of gene determinants on the translation speed and density of ribosomes. Genome Biology. 2011; 12: doi: 10.1186/gb-2011-12-11-r110
  18. 19. Zur H, Tuller T. New Universal Rules of Eukaryotic Translation Initiation Fidelity. Plos Computational Biology. 2013; 9: doi: 10.1371/journal.pcbi.1003136
  19. 20. Kochetov AV, Palyanov A, Titov II, Grigorovich D, Sarai A, Kolchanov NA. AUG_hairpin: prediction of a downstream secondary structure influencing the recognition of a translation start site. BMC Bioinformatics. 2007; 8: 318. pmid:17760957 doi: 10.1186/1471-2105-8-318
  20. 21. Fredrick K, Ibba M. How the sequence of a gene can tune its translation. Cell. 2010; 141: 227–229. doi: 10.1016/j.cell.2010.03.033. pmid:20403320
  21. 22. Pechmann S, Frydman J. Evolutionary conservation of codon optimality reveals hidden signatures of cotranslational folding. Nat Struct Mol Biol. 2013; 20: 237–243. doi: 10.1038/nsmb.2466. pmid:23262490
  22. 23. Dana A, Tuller T. Properties and determinants of codon decoding time distributions. BMC Genomics. 2014; 15 Suppl 6: S13. doi: 10.1186/1471-2164-15-S6-S13. pmid:25572668
  23. 24. Ingolia NT, Ghaemmaghami S, Newman JRS, Weissman JS. Genome-Wide Analysis in Vivo of Translation with Nucleotide Resolution Using Ribosome Profiling. Science. 2009; 324: 218–223. doi: 10.1126/science.1168978. pmid:19213877
  24. 25. Reuveni S, Meilijson I, Kupiec M, Ruppin E, Tuller T. Genome-Scale Analysis of Translation Elongation with a Ribosome Flow Model. Plos Computational Biology. 2011; 7: doi: 10.1371/journal.pcbi.1002127
  25. 26. Harley CB, Pollard JW, Stanners CP, Goldstein S. Model for Messenger-Rna Translation during Amino-Acid Starvation Applied to the Calculation of Protein Synthetic Error Rates. Journal of Biological Chemistry. 1981; 256: 786–794.
  26. 27. Fluitt A, Pienaar E, Vijoen H. Ribosome kinetics and aa-tRNA competition determine rate and fidelity of peptide synthesis. Computational Biology and Chemistry. 2007; 31: 335–346. pmid:17897886 doi: 10.1016/j.compbiolchem.2007.07.003
  27. 28. Zaher HS, Green R. Quality control by the ribosome following peptide bond formation. Nature. 2009; 457: 161–U151. doi: 10.1038/nature07582. pmid:19092806
  28. 29. Hausmann CD, Praetorius-Ibba M, Ibba M. An aminoacyl-tRNA synthetase:elongation factor complex for substrate channeling in archaeal translation. Nucleic Acids Research. 2007; 35: 6094–6102. pmid:17766929 doi: 10.1093/nar/gkm534
  29. 30. Cathopoulis TJT, Chuawong P, Hendrickson TL. Conserved discrimination against misacylated tRNAs by two mesophilic elongation factor Tu orthologs. Biochemistry. 2008; 47: 7610–7616. doi: 10.1021/bi800369q. pmid:18627126
  30. 31. Becker HD, Kern D. Thermus thermophilus: A link in evolution of the tRNA-dependent amino acid amidation pathways. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1998; 95: 12832–12837. pmid:9789000 doi: 10.1073/pnas.95.22.12832
  31. 32. Schrader JM, Chapman SJ, Uhlenbeck OC. Understanding the Sequence Specificity of tRNA Binding to Elongation Factor Tu using tRNA Mutagenesis. Journal of Molecular Biology. 2009; 386: 1255–1264. pmid:19452597 doi: 10.1016/j.jmb.2009.01.021
  32. 33. Shen PS, Park J, Qin YD, Li XM, Parsawar K, Larson MH, et al. Rqc2p and 60S ribosomal subunits mediate mRNA-independent elongation of nascent chains. Science. 2015; 347: 75–78. doi: 10.1126/science.1259724. pmid:25554787
  33. 34. Piques M, Schulze WX, Hohne M, Usadel B, Gibon Y, Rohwer J, et al. Ribosome and transcript copy numbers, polysome occupancy and enzyme dynamics in Arabidopsis. Molecular Systems Biology. 2009; 5: doi: 10.1038/msb.2009.68
  34. 35. Waldron C, Lacroute F. Effect of growth rate on the amounts of ribosomal and transfer ribonucleic acids in yeast. J Bacteriol. 1975; 122: 855–865. pmid:1097403
  35. 36. Karpinets TV, Greenwood DJ, Sams CE, Ammons JT. RNA: protein ratio of the unicellular organism as a characteristic of phosphorous and nitrogen stoichiometry and of the cellular requirement of ribosomes for protein synthesis. Bmc Biology. 2006; 4:
  36. 37. Williams CW, Elmendorf HG. Identification and analysis of the RNA degrading complexes and machinery of Giardia lamblia using an in silico approach. Bmc Genomics. 2011; 12: doi: 10.1186/1471-2164-12-586
  37. 38. Soudet J, Gelugne JP, Belhabich-Baumas K, Caizergues-Ferrer M, Mougin A. Immature small ribosomal subunits can engage in translation initiation in Saccharomyces cerevisiae. Embo Journal. 2010; 29: 80–92. doi: 10.1038/emboj.2009.307. pmid:19893492
  38. 39. Fujii K, Kitabatake M, Sakata T, Miyata A, Ohno M. A role for ubiquitin in the clearance of nonfunctional rRNAs. Genes & Development. 2009; 23: 963–974. doi: 10.1101/gad.1775609
  39. 40. Dever TE, Green R. The Elongation, Termination, and Recycling Phases of Translation in Eukaryotes. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 2012; 4: doi: 10.1101/cshperspect.a013706
  40. 41. Weinger JS, Parnell KM, Dorner S, Green R, Strobel SA. Substrate-assisted catalysis of peptide bond formation by the ribosome. Nature Structural & Molecular Biology. 2004; 11: 1101–1106. doi: 10.1038/nsmb841
  41. 42. Hernandez G. Was the initiation of translation in early eukaryotes IRES-driven? Trends in Biochemical Sciences. 2008; 33: 58–64. doi: 10.1016/j.tibs.2007.11.002. pmid:18242094
  42. 43. Qian WF, Yang JR, Pearson NM, Maclean C, Zhang JZ. Balanced Codon Usage Optimizes Eukaryotic Translational Efficiency. Plos Genetics. 2012; 8: doi: 10.1371/journal.pgen.1002603
  43. 44. Garcia-Martinez J, Aranda A, Perez-Ortin JE. Genomic run-on evaluates transcription rates for all yeast genes and identifies gene regulatory mechanisms. Molecular Cell. 2004; 15: 303–313. pmid:15260981 doi: 10.1016/j.molcel.2004.06.004
  44. 45. Reid DW, Nicchitta CV. Primary Role for Endoplasmic Reticulum-bound Ribosomes in Cellular Translation Identified by Ribosome Profiling. Journal of Biological Chemistry. 2012; 287: 5518–5527. doi: 10.1074/jbc.M111.312280. pmid:22199352
  45. 46. Hofmann K. Ubiquitin-binding domains and their role in the DNA damage response. DNA Repair. 2009; 8: 544–556. doi: 10.1016/j.dnarep.2009.01.003. pmid:19213613
  46. 47. Reyes-Turcu FE, Ventii KH, Wilkinson KD. Regulation and Cellular Roles of Ubiquitin-Specific Deubiquitinating Enzymes. Annual Review of Biochemistry. 2009; 78: 363–397. doi: 10.1146/annurev.biochem.78.082307.091526. pmid:19489724
  47. 48. Effraim PR, Wang JN, Englander MT, Avins J, Leyh TS, Gonzalez RL, et al. Natural amino acids do not require their native tRNAs for efficient selection by the ribosome. Nature Chemical Biology. 2009; 5: 947–953. doi: 10.1038/nchembio.255. pmid:19915542


Troodon II. ¿Dinosaurios Inteligentes en la Galaxia?. (Segunda Parte).

Hace casi 2 años, presentamos la hipótesis presentada por un grupo de paleontólogos en la Revista Science Life. El artículo se llamaba: “Presentamos a Troodon. El superviviente de la extinción de los dinosaurios, podría haber evolucionado hacia forma humanoide según algunos paleontólogos.”

En aquella ocasión, se presentaba el estudio realizado bajo la hipótesis de Russell, en la que el científico mostraba el hallazgo de una hipótesis de evolución mediante la cadena de aminoácidos del ADN en un  proceso que afectaría a la proteína FOXP2, y se argumentaba que

Y es precisamente ésta la razón por la que la Universidad de Chicago abrirá la línea de investigación basada en el Troodon.

Si se confirmara la hipótesis de Russell, éste podría haber desarrollado una inteligencia superior y tecnología para colonizar entera la Galaxia desde hace decenas de millones de años, ya que el tiempo en modificar dos aminoácidos de los 715 de la proteína FOXP2 apenas lleva 100.000 años.

Resulta curioso que dos años después el científico Ronald Breslow acaba de publicar recientemente un estudio en la revista de la Chemical Society en la que apunta precísamente hacia esa posibilidad en aquellos planetas donde la línea evolutiva de los dinosaurios no se hubiera extinguido.

La argumentación de Breslow es idéntica a la de Russell, ya que profundiza en la estructura de los aminoácidos, curiosamente, tal y como vinimos anunciando hace dos años, la hipótesis de Russell no es nada descabellada.

Pero si enlazamos este artículo con la investigación de Russell, tenemos que en argumentos del propio Breslow:

Breslow discute un viejo misterio científico: el de por qué los aminoácidos (los ladrillos básicos que constituyen las proteínas), al igual que los azúcares y el resto del material genético del ADN y el ARN tienen, aquí en la Tierra, una única orientación.

En la Naturaleza, hay dos posibles orientaciones que estos elementos pueden tomar: la izquierda y la derecha, siendo una el espejo de la otra de la misma forma en que ocurre, por ejemplo, con nuestras dos manos. Esta capacidad de doble orientación se conoce como “quiralidad”. Pero para que la vida pueda prosperar las proteínas, por ejemplo, deben de contener sólo una forma quiral de aminoácidos, bien sea la izquierda o la derecha.

Y resulta que aquí, en la Tierra, con la excepción de algunos grupos de bacterias, todos los aminoácidos están orientados a la izquierda, mientras que la mayor parte de los azúcares lo están a la derecha. ¿A qué se debe esta clara preferencia (que los investigadores llaman“homoquiralidad”) por una orientación concreta en detrimento de la otra?

En su investigación, Breslow sostiene que, hace 4.000 millones de años, los aminoácidos llegados hasta una Tierra aún sin vida a caballo de meteoritos y cometas marcaron el patrón y formaron, por lo tanto, proteínas con orientación a la izquierda, hecho que llevó después a la formación de azúcares con orientación a la derecha.”

La cuestión de los aminoácidos también tiene mucho que ver con la forma con la que el ADN Evoluciona en condiciones Naturales.

Si seguimos esta lógica que introduce Breslow, tendríamos que la lógica prebiótica de los aminoácidos, iría orientada justo a la forma en la que los Dinosaurios se hubieran desarrollado. Curiosamente hoy sabemos que ese cambio en la lógica cada vez más entra en “conflicto” con nuestra visión tradicional de la evolución.

El estudio pueden consultarlo aquí: 

En esta ocasión, y en palabras textuales de Breslow, la cuestión reviste especial interés, ya que si seguimos profundizando en el estudio de Breslow, tendríamos que:

El hombre “sólo” ha tardado tres millones de años en hacerse inteligente. Con mucho más tiempo a su disposición, ¿Les podría haber ocurrido lo mismo a estos supuestos “dinosaurios extraterrestres”? Si así fuera, “sería mucho mejor que no nos encontráramos con ellos”, asegura Breslow en su estudio.

En la misma línea si cruzamos el artículo con el artículo que publicamos hace dos años, podemos ver una serie de similitudes importantes en el estudio. En aquella ocasión, lo que marcaba la diferencia era un estudio en el que se demostraba que el ser humano había cambiado dos aminoácidos de los 715 de la proteína FOXP2 en apenas 100.000 años.

Es lógico que con los datos que ha obtenido Breslow en su estudio. (Por cierto, no olvidemos que hablamos nada más y nada menos que del presidente de la Sociedad Americana de Química), admita que ahí fuera (por defecto) la línea evolutiva inteligente haya sido probablemente basada en dinosaurios y no en mamíferos, a menos que un cataclismo les hubiera exterminado.

Si reflexionamos sobre la conclusión de Breslow, ya tenemos un interesante caldo de cultivo para el debate, ya que podemos compararlas con las conclusiones de Rusell y de Molly Przeworski, respecto a los aminoácidos que intervienen en el proceso de la generación y desarrollo del lenguaje.

En suma, en períodos largos de evolución, (en ausencia de intervención exterior) les daría tiempo a colonizar la Galaxia completa.

¿Acaso ahora entendemos por qué Breslow dice textualmente? :

El hombre “sólo” ha tardado tres millones de años en hacerse inteligente. Con mucho más tiempo a su disposición, ¿Les podría haber ocurrido lo mismo a estos supuestos “dinosaurios extraterrestres”? Si así fuera, “sería mucho mejor que no nos encontráramos con ellos”, asegura Breslow en su estudio.

Por el momento, evidentemente Breslow habla de Exoplanetas lejanos, como queriendo argumentar la naturaleza y el “Origen Sauro/Reptil” de la Inteligencia Extraterrestre en aquellos planetas donde no se haya producido un cataclismo.

Pero si atendemos a la teoría de Molly Przeworski, podríamos concluir que los 100.000 años en los que el ser humano cambió dos aminoácidos de los 715 de la proteína FOXP2 para dar origen al lenguaje, tal vez no resulten ahora tan lógicos, o dicho de otra manera: Si la evolución en 100.000 años acelera un proceso que normalmente lleva 3.000.000 de años, algo no cuadra en la teoría misma de la evolución, o por así decirlo, diferentes ritmos de cadenas, no justifican la evolución acelerada de los mamíferos.

De ahí que efectivamente, cada vez estamos más cerca de concluir de forma lógica que en la “evolución pudo haber intervención”, aunque esta intervención fuera un cataclismo, “fuera o no fortuito”. Por cataclismo remoto también podría entenderse en sentido positivo o pro activo una intervención inteligente.

Pero como siempre…Saquen sus propias conclusiones.

¿Qué es lo que pretenden que pensemos?.¿Para qué nos están preparando?

En la misma línea lean el artículo publicado el 19 de abril de 2012 en ABC.

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