La edición de ARN (también modificación de ARN ) es un proceso molecular mediante el cual algunas células pueden realizar cambios discretos en secuencias de nucleótidos específicas dentro de una molécula de ARN después de que haya sido generada por la ARN polimerasa . Ocurre en todos los organismos vivos y es una de las propiedades de los ARN más conservadas evolutivamente . [1] [2] [3] La edición de ARN puede incluir la inserción, deleción y sustitución de bases de nucleótidos dentro de la molécula de ARN. La edición de ARN es relativamente rara, con formas comunes de procesamiento del ARN (por ejemplo, corte y empalme , 5'- nivelación , y 3 ' de poliadenilación) no se suele considerar como edición. Puede afectar la actividad, la localización y la estabilidad de los ARN y se ha relacionado con enfermedades humanas. [1] [2] [3] [4]
Se ha observado edición de ARN en algunas moléculas de ARNt , ARNr , ARNm o miARN de eucariotas y sus virus , arqueas y procariotas . [5] La edición de ARN ocurre en el núcleo celular y el citosol , así como dentro de las mitocondrias y plástidos . En los vertebrados, la edición es poco común y generalmente consiste en una pequeña cantidad de cambios en la secuencia de las moléculas afectadas. En otros organismos, como los calamares , [6] edición extensa (edición panorámica) puede ocurrir; en algunos casos, la mayoría de los nucleótidos en una secuencia de ARNm pueden resultar de la edición. Hasta ahora se han descrito más de 160 tipos de modificaciones de ARN. [7]
Los procesos de edición de ARN muestran una gran diversidad molecular, y algunos parecen ser adquisiciones evolutivamente recientes que surgieron de forma independiente. La diversidad de ARN edición fenómenos incluye nucleobases modificaciones tales como la citidina (C) a la uridina (U) y la adenosina (A) a inosina (I) deaminations , así como adiciones e inserciones de nucleótidos no de plantilla. La edición de ARN en ARNm altera eficazmente la secuencia de aminoácidos de la proteína codificada para que difiera de la predicha por la secuencia de ADN genómico. [8]
Para identificar diversas modificaciones postranscripcionales de moléculas de ARN y determinar el panorama de modificaciones de ARN en todo el transcriptoma mediante la secuenciación de ARN de próxima generación, recientemente muchos estudios han desarrollado métodos de secuenciación convencionales [9] o especializados. [1] [2] [3] Ejemplos de métodos especializados son MeRIP-seq , [10] m6A-seq, [11] PA-m 5 C-seq [12] , metilación-iCLIP, [13] m6A-CLIP, [14] Pseudo-seq, [15] Ψ-seq, [16] CeU-seq, [17] Aza-IP [18] y RiboMeth-seq[19] ). Muchos de estos métodos se basan en la captura específica de las especies de ARN que contienen la modificación específica, por ejemplo, mediante la unión de anticuerpos junto con la secuenciación de las lecturas capturadas. Después de la secuenciación, estas lecturas se asignan a todo el transcriptoma para ver de dónde se originan. [20] Generalmente con este tipo de enfoque es posible ver la ubicación de las modificaciones junto con la posible identificación de algunas secuencias de consenso que podrían ayudar a la identificación y mapeo más adelante. Un ejemplo de los métodos de especialización es PA-m 5 C-seq. Este método se desarrolló aún más a partir del método PA-m 6 A-seq para identificar m 5C modificaciones en el ARNm en lugar del objetivo original N6-metiladenosina. El fácil cambio entre diferentes modificaciones como diana es posible con un simple cambio de la forma del anticuerpo de captura m6A específico a m 5 C específico. [12] La aplicación de estos métodos ha identificado varias modificaciones (p. Ej. , Pseudouridina , m 6 A , m5C, 2′-O-Me) dentro de genes codificantes y genes no codificantes (p. Ej., TRNA, lncRNA, microRNA) en un solo nucleótido o muy alto resolución. [4]