Amparo Tolosa, Genética Médica News

Un estudio acaba de revelar el importante papel del gen Ptbp2, relacionado con el procesado alternativo del ARN mensajero, en el correcto desarrollo de los espermatozoides.

El procesado alternativo es un mecanismo por el que las células pueden obtener diferentes productos proteicos a partir de un único gen. Desde hace unos años, se ha observado que durante la formación de las células reproductoras masculinas se produce un incremento en este proceso, lo que lleva a que haya más variantes diferentes de ARNs mensajeros  en este tejido respecto a otros del organismo. Sin embargo, hasta el momento no existía ninguna explicación clara de cómo de importante es el procesado alternativo para la formación de las espermatogénesis ni se sabía si es un mecanismo controlado.

Ptbp2 codifica para una proteína que se une al ARN en los límites de los exones (los bloques que conforman los genes y que son reordenados durante el procesado alternativo) y regula cuales deben ser incluidos en el ARN mensajero final. Cuando esta proteína no está presente en el tejido gonadal, se producen alternaciones en el desarrollo y formación de los espermatozoides. Este hecho, unido a la prevalencia del procesado alternativo en el tejido gonadal hizo pensar a los investigadores que Ptbp2 podría resultar clave en el control del procesado alternativo durante la formación de los espermatozoides.

Mediante secuenciación de ARN el equipo estudió las variantes de ARNs mensajeros y sus niveles en células germinales que carecían de Ptbp2 durante su desarrollo. De este modo observó que la proteína regula el procesado alternativo de más de 200 genes implicados principalmente en la remodelación de la membrana, el tráfico de proteínas y la reorganización del citoesqueleto. Todos estos procesos convergían en funciones que se mostraron alteradas en los espermatozoides relacionadas con la polaridad celular, la adhesión celular, migración y comunicación entre células.  Además, la regulación se producía de forma específica según la etapa del desarrollo de los espermatozoides.

Interesantemente, los investigadores descubrieron que la ausencia de Ptbp2 en las células precursoras de los espermatozoides afecta también a las células de Sertoli adyacentes.  Estas células envuelven a las células germinales en el interior de los túbulos seminíferos y les proporcionan apoyo estructural y metabólico durante su desarrollo. “Esta observación enfatiza la importancia de la regulación del procesado alternativo en la comunicación celular entre las células germinales y las células de Sertoli,” señala Donny Licatalosi, investigador de la Case Western Reverse University y director del trabajo. “Este intercambio de información es crítico para asegurar que las células germinales completan su desarrollo y no son liberadas de forma prematura antes de que este se complete.”

Los resultados del trabajo demuestran que el procesado alternativo del ARN está regulado de forma precisa durante la formación de los espermatozoides y que este mecanismo es crítico para el correcto desarrollo de los gametos masculinos. Además, refuerzan la importancia de la comunicación de los espermatozoides con las células de Sertoli durante su maduración. “El correcto desarrollo de los tejidos depende de redes organizadas de diferentes tipos celulares que hablan unas a las otras en una forma ordenada,” manifiesta Licatalosi. “Deficiencias en este proceso llevan a un rango de enfermedades humanas. Nuestros datos y los de otros laboratorios indican que los reguladores del procesado alternativo específicos de tejido podrían tener un papel crítico en establecer las redes celulares necesarias para el adecuado desarrollo y funcionalidad de los tejidos. “

Investigación original: Hannigan MM, et al. Ptbp2 Controls an Alternative Splicing Network Required for Cell Communication during Spermatogenesis. Cell Rep. 2017 Jun 20;19(12):2598-2612. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2017.05.089

Fuente: Single Protein Controls Genetic Network Essential for Sperm Development. http://casemed.case.edu/cwrumed360/news-releases/release.cfm?news_id=673