Paraspeckle

Os paraspeckles son estruturas dinámicas que se alteran en resposta a cambios na actividade metabólica celular, e son dependentes da transcrición.^[1] Todos os seus cinco compoñentes proteicos propostos teñen motivos de recoñecemento do ARN (RRMs)^[2] e, en ausencia de transcricón pola ARN polimerase II, os paraspeckles disaparecen e todos os seus compoñentes asociados forman un casquete perinucleolar con forma de crecente arredor do nucléolo. Este fenómeno ponse de manifesto durante o ciclo celular. No ciclo celular, os paraspeckles están presentes durante a interfase e durante toda a mitose excepto na telofase, porque, cando se forman os dous núcleos fillos, non hai transcrición pola ARN Pol II, polo que os compoñentes proteicos forman o mencionado casquete perinucleolar. Os patróns de localización foron tamén duplicados en experimentos nos que se utilizaron drogas que inhibían a transcrición.^[3]

A función que ten en conxunto o dominio nuclear paraspeckle non se coñece aínda ben. Postulouse que a actividade do compoñente proteico p54nrb depende da súa localización.^[3] É, xa que logo, posible que a función dos paraspeckles sexa proporcionar unha localización ordenada aos seus compoñentes proteicos e así axudar directamente na súa actividade. Tamén se suxeriu que os paraspeckles contribúen á regulación transcricional.^[4] Porén, ningunha destas hipóteses é aceptada universalmente e, por tanto, o principal papel dos paraspeckle debe deducirse da función dos seus compoñentes proteicos (PSP1, p54nrb, PSP2 e posiblemente CFI(m)68 e PSF).

A función de PSP1, que foi a proteína cuxo patrón de localización levou ao descubrimento dos parascpeckles,^[1] non se comprende ben. Myojin et al. especularon que a PSP1, que está moi concentrada nos testículos, pode regular o procesamento do ARNm temperán nas células xerminais e colaborar na remodelación da cromatina e a dar forma ao núcleo durante a espermatoxénese.^[5] A PSP1 tamén forma un dímero co segundo compoñente proteico: p54nrb. A p54nrb está implicada en numerosos eventos nucleares, como a "regulación transcricional, splicing, o desenrolamento do ADN, a retención nuclear de ARNs de dobre cadea hipereditados, o procesamento de ARN viral, o control da proliferación celular, e o mantemento dos ritmos circadianos".^[3] O compoñente confirmado PSP2, está implicado no splicing de ARN e coactiva receptores de hormonas.^[2]

Posteriores estudos levaron á identificación de dúas proteínas adicionais que son tamén compoñentes dos paraspeckles. En 2004 Dettwiler et al. atoparon que CFI(m)68 é un posible compoñente dos paraspeckles.^[6] O CFI(m)68 foi implicado no paso preliminar do splicing do extremo 3' do pre-ARNm. Tamén se atoparon en 2005 evidencias de que os paraspeckles conteñen un posible quinto compoñente proteico: PSF.^[3] O PSF pode unirse tanto ao ARN coma ao ADN e interacciona con proteínas para o splicing do pre-ARNm, que funcionan en conxunción con proteínas como CFI(m)68.^[5] Pode dimerizarse con p54nrb. Ademais, colocalízase xunto con PSP1 nos paraspeckles e, en presenza de drogas que inhiben a transcrición, ambas as dúas están situadas no casquete perinucleolar.^[3] Se o PSF forma de feito parte dos paraspeckles iso contribuiría a aclarar unha aserción de Myojin, et al. sobre que os compoñentes dos paraspeckles poden participar no splicing do pre-ARNm.

En 2005 Prasanth et al. informaron dun novo papel dos paraspeckles nun novo método atopado de control da expresión xénica.^[7] Neste estudo, identificouse que un ARN non codificante enriquecido no núcleo (denominado CTNRNA) se localizaba especificamente nos paraspeckles no núcleo de moitos tipos celulares. Este grupo de investigación atopou que o ARN era retido no núcleo nos paraspeckles, e estaba asociado coas proteínas dos paraspeckles p54nrb e PSP1, probablemente por medio de interaccións directas entre as proteínas e os motivos na rexión non traducida 3' (3' UTR) do ARN. O ARN non codificante CTN é un longo transcrito producido a partir dun xene que tamén codifica a proteína de membrana MCAT2, un transportador de aminoácidos catiónicos. Cando as células están estresadas, os niveis de ARN non codificante nuclear están reducidos, o que está acoplado cun incremento no sinal citoplásmico para o ARNm de MCAT2 e a propia proteína MCAT2. Isto levou aos autores a especular que os paraspeckles eran efectivamente un lugar de almacenamento dos ARN CTN procesados e empalmados, que podía liberar o ARN nunha forma que codificaba proteínas funcionais cando a célula recibía un sinal. Esta forma máis curta quedaba despois libre para ser transportada ao citoplasma e utilizada como molde para a produción de proteínas. Este "Mecanismo de Retención Nuclear de Liberación Rápida" (Rapid Release Nuclear Retention mechanism) crese que lle aforra á célula uns 25 minutos na produción da proteína MCAT2, xa que o seu ARN foi xa transcrito, procesado e empalmado mentres estaba retido nos paraspeckles.

Aínda que se descoñecen moitas cousas dos paraspeckles, incluíndo a súa función, este suborgánulo proporciona un modelo da natureza dinámica e da organización espacial do núcleo. Unha mellor comprensión destes aspectos podería permitir idear terapias para doenzas moleculares causadas pola organización incorrecta de proteínas nucleares.^[1]

Ligazóns externas

• The Nuclear Compartments:Paraspeckle páxina sobre a Nulear Protein Database, escrita por Dr. Archa Fox e Dr. Wendy Bickmore, que proporciona datos e ligazóns a informacións sobre os compoñentes das paraspeckles.