El viaje de los biólogos más allá de los genes | Noticias de evolución

El éxito de las predicciones de diseño inteligente sobre símbolos y funciones debería inspirar a los biólogos a continuar la búsqueda de un propósito en los materiales y procesos desconocidos de la vida. En lugar de descartarlos por completo, pueden encontrar buenas razones para ellos mismos. Esto es lo que sucede en algunos laboratorios.

No todas las funciones se encuentran en las proteínas.

Un buen ejemplo es el ARN no codificante sorpresa. Todos recordamos cómo las regiones no codificantes parecían confirmar la hipótesis del «ADN basura» en la década de 2000. Pero luego, se encontraron trabajos para algunos de ellos, y la melodía comenzó a cambiar. En retrospectiva, ¿por qué los biólogos moleculares asumen que la función debería estar restringida a una proteoforma? Las moléculas de ARN pueden plegarse y persistir en las células. Pueden hacer más que simplemente transferir información de ADN a la función de proteínas.

Los biólogos moleculares han clasificado las transcripciones de ARN desconocidas en formas inicialmente largas y cortas: ARN cortos no codificantes (sncRNA) y ARN largos no codificantes (lncRNA), a veces llamados ARN largos no codificantes (lincRNA, pronunciado). Kyle Ballos del Instituto Boyce Thompson de Cornell, bajo la dirección del profesor asociado Andrew Nelson, decidió profundizar en lo que hacen algunos de ellos en las células vegetales. nuevos artículos,»Eslabones perdidos: Función de búsqueda en lincRNAsCómo Palos y Nelson buscaron funciones dentro de estas partes ‘misteriosas’ y ‘ocultas’ del genoma.

Sorprendentemente, «hasta la fecha, no ha habido estudios sistemáticos de todo el genoma que hayan confirmado tanto las secuencias de ADN que producen lincRNA como las funciones propuestas de esos lincRNA». La brecha de datos inspiró a su equipo «a analizar de manera integral la identidad, la producción y la función de los lincRNA en cuatro especies de la familia de la mostaza, incluido el organismo modelo». Arabidopsis thalianaY el Brassica Rabauna especie que produce bok choy, nabo y otros cultivos alimentarios». Fue más difícil de lo esperado porque primero se enfrentaron a una gran tarea de clasificación. Pero la sospecha de que la funcionalidad estaba al acecho en los datos los impulsó a seguir adelante.

«este proyecto Empecé pequeño y hongo Después de que nos dimos cuenta No podríamos comenzar a descubrir la función de lincRNA sin genomas meticulosamente anotados. Sepa qué lincRNA existían, dijo Nelson, quien es el autor correspondiente del artículo de investigación. “Cyle fue realmente responsable de todo lo que se ingresó en este documento”.

El equipo asumió que La producción y función de lincRNA está limitada por ciertos tipos de células y condiciones ambientales. Los conjuntos de datos más comunes no cubren este nivel de detalle”,Por lo tanto, es fácil perderse mucho debido al muestreo limitado.Balos dijo. “Nuestro enfoque integral integra un análisis de alto rendimiento y alto nivel que identifica lincRNAs con Profundice en sus trabajos potencialesPara dar la imagen completa. [Emphasis added.]

Ahora esta es el alma

Y así buscaron lincRNAs entre las 20.000 copias disponibles públicamente de las cuatro especies de mostaza y encontraron miles de ellas. Luego trataron de averiguar qué estaban haciendo.

que ellos Asignar trabajos predeterminados a los lincRNA Basado en sus patrones de expresión similares a los genes que codifican proteínas con funciones conocidas. Después de eso, el equipo Eliminado Un subconjunto de lincRNA que parecen desempeñar funciones en la germinación y el desarrollo de semillas en Arabidopsis, dando como resultado una reducción en la germinación, validando así su enfoque para determinar la función de lincRNA.

Los resultados han sido publicados hasta ahora en Célula vegetal, pero solo funciona al principio. El equipo de BTI planea ampliar su investigación a otros tipos de cultivos, como arroz, maíz, sorgo, mijo y más. Ahora, también, «su enfoque estandarizado para la recopilación y anotación de datos de lincRNA… podría ser fácilmente adoptado por otros grupos». ¿Esta búsqueda de empleo es solo un ejercicio académico que solo interesa a los expertos de laboratorio?

La investigación del genoma de las plantas a menudo se queda atrás de la investigación de los mamíferos, pero Con lincRNAs, todavía estamos en la oscuridad En todas las especies «, dijo Nelson. «La búsqueda de lincRNA en plantas Puede tener un impacto tanto en la salud humana como en los cultivos.Al ayudarnos a comprender sus características básicas, Independientemente de la especie. «

Habilidades de toma de decisiones de la célula

¿Tiene sentido asignar el pensamiento y la toma de decisiones a las células? Bueno, pregunte si tiene sentido atribuir esto a los robots autónomos, como los rovers en Marte. Ver el rover en acción puede hacer que el observador sospeche que el todo es mayor que la suma de sus partes. Los bioquímicos de la Universidad de Zúrich dicen:Las células individuales son más inteligentes de lo que se pensaba. «

Los seres humanos toman decisiones basadas en información sensorial diferente que se combina en una percepción general del cerebro. Pero, ¿cómo toman decisiones las células individuales? Mucho más independiente de lo que se pensabaComo ahora lo explican investigadores de la Universidad de Zúrich. Las células toman sus decisiones. No solo en señales externasComo los factores de crecimiento, pero También depende de la información que reciban del interior de la célula..

Cuando los humanos integramos señales externas provenientes de nuestros sentidos y de información interna, esto se denomina percepción multisensorial o multimodal. Toda esta información se combina en una imagen integral en la que basamos nuestras decisiones. Los investigadores suizos dicen que eso es lo que hacen las células.

Las células individuales son No es diferente de los humanos en esta conexión. Están constantemente tomando decisiones importantes, como rebanar o no. Entonces, los investigadores de la Universidad de Zúrich (UZH) Ampliar el concepto de cognición contextual multimodal que se encuentra en humanos para incluir células individuales. Y el asombrosamentelo encontraron Las células individuales toman decisiones de manera más independiente de lo que se pensaba anteriormente.

Más sobre esto se puede encontrar en el artículo de Kramer y otros. en CienciasLa cognición multimodal vincula el estado celular con la toma de decisiones en células individuales. Lo llaman «procesamiento de información celular» que puede conducir a «decisiones dependientes del caso». Bernard Kramer comenta,

“Para cualquier decisión celular específica, todas las señales externas y las señales internas deben mostrarse En un concierto. Por lo tanto, las células individuales son capaces de hacer suficiente Decisiones basadas en el contexto – Así que está claro Más inteligente de lo que se pensaba‘ dice un candidato a doctor [Bernhard] Kramer.

Esta capacidad dentro de una sola célula está más allá de las capacidades del genoma por sí solo. La biblioteca no toma decisiones. Solo proporciona información que es utilizada por el organismo. El reduccionismo arraigado en el pensamiento centrado en el genoma debería dar paso a estos conceptos más completos.

No debe subestimarse

Esos fueron días fuertes en la era de los genes desde la década de 1950 hasta el Proyecto Genoma Humano a principios de la década de 2000. Los biólogos estaban seguros de haber descubierto el secreto de la vida. Ahora, estamos mirando más allá de los genes hacia sistemas vivos integrados. La maravilla de que una célula pequeña sea capaz de tomar decisiones independientes basadas en una percepción integral de sus estados internos y externos es realmente impresionante. Los biólogos nunca más subestimarán una célula viva.