28 May 2018
Científicos del Leloir avanzan en el estudio de una enigmática familia de cuerpos subcelulares
“Cientos de irupés blancos navegaban veloces por el Bermejo. Como enormes balsas las flores se entrechocaban y desaparecían a veces en los remolinos ...”. Esta descripción de uno de los ríos más importantes de la Cuenca de La Plata que figura en el libro “Formosa, puros cuentos” escrito por el científico y escritor Luis Politti “bien podría aplicarse a la agitación constante, los desplazamientos y los movimientos que ocurren dentro de la célula”, afirma la doctora Graciela L. Boccaccio, jefa del Laboratorio de Biología Celular del ARN de la Fundación Instituto Leloir (FIL) e investigadora principal del CONICET.
La doctora Graciela L. Boccaccio, jefa del Laboratorio de Biología Celular del ARN de la Fundación Instituto Leloir, y dos integrantes de su grupo, el doctor Marcelo Perez-Pepe y Ana J. Fernández-Alvarez.
Precisamente un artículo del laboratorio de Boccaccio - tapa del último número de la revista “Biochemistry” (publicación de la Sociedad Americana de Química) - apunta a comprender y a establecer hipótesis sobre los mecanismos que comandan esa “danza aparentemente caótica” que ocurre en el interior celular. En particular, un tema emergente de la biología celular se refiere a la formación y disolución de una enigmática familia de cuerpos subcelulares denominada colectivamente “organelas sin membrana” o también “organelas líquidas”, las cuales se ensamblan, desarman y mueven rápidamente.
“Así como la célula tiene una membrana en su interior, la mayoría de las organelas o cuerpos sub-celulares también están delimitados por una membrana lipídica. Sin embargo, desde hace más de una década comenzaron a descubrirse ‘organelas sin membrana’ que estarían cumpliendo funciones muy diversas e importantes para la vida celular”, explica Boccaccio. Hay evidencia científica que indica que esas estructuras están involucradas en procesos tan dispares como la función sináptica (con implicancias en memoria y aprendizaje), el control del metabolismo y las infecciones virales.
El laboratorio de Boccaccio es uno de los pioneros en el mundo en el hallazgo de organelas sin membrana involucradas en el control del ácido ribonucleico (ARN), molécula que actúa como un intermediario entre el ADN o genes y su producto final, las proteínas.
A nivel del sistema nervioso, la relevancia clínica de estas organelas es parcialmente entendida. “La dinámica, el armado y desarmado de estos cuerpos celulares está alterado en procesos de neurodegeneración, a raíz de mutaciones en las proteínas componentes o por algún otro tipo de daño acumulativo vinculado, por ejemplo, al envejecimiento”, señala la científica de la FIL. Y agrega que hay evidencia que vincula una pérdida de funcionalidad de las organelas sin membrana con enfermedades neurodegerativas donde aparecen agregados intraneuronales como ocurre en la demencia frontotemporal. El artículo de revisión del laboratorio de Boccaccio, publicado en “Biochemistry”, describe aspectos fundamentales sobre la dinámica y el rol de esas organelas, en base a la información cosechada por su equipo de trabajo y de otros grupos de investigación en el mundo.
Para armar la tapa de la revista Biochemistry, se emplearon imágenes de microscopía confocal de organelas sin membrana tomadas en el laboratorio de la Dra. Graciela L. Boccaccio, las cuales fueron intervenidas para que lucieran sumergidas en una corriente “tormentosa” de plantas acuáticas. La imagen alude a la fuerzas que agitan y arrastran organelas y partículas en el interior de las células y recuerda la descripción del río Bermejo que hace el científico y escritor argentino Luis Politi en su cuento “El Berna” (en “Formosa, puros cuentos”, 2010), citado en el epígrafe del artículo del laboratorio de Boccaccio que fue publicado en esa revista científica.
Artículos previos del grupo de Boccaccio describen mecanismos que participan en la formación de un tipo de organelas sin membrana específico llamadas gránulos de estrés - que son clave en la respuesta defensiva de la célula frente a situaciones adversas tales como la presencia de proteínas anómalas – frecuentes en enfermedades neurodegenerativas, la radiación ultravioleta o la presencia de sustancias químicas nocivas.
"En condiciones críticas, las células tienen que tomar decisiones estratégicas, como, por ejemplo, dejar de fabricar las proteínas que normalmente sintetizan, no perder el tiempo con sutilezas, bajar la llave maestra, apagar todo y utilizar la energía disponible para fabricar las proteínas especializadas en la contención y en la reparación del daño físico o químico. En pocas palabras, la célula silencia todo lo que tiene que ver con la vida normal y activa lo que necesita para sobrevivir", afirma Boccaccio.
El grupo de Boccaccio busca determinar los factores que regulan el armado y desarmado de diferentes organelas sin membrana así como también las características de las moléculas que las componen. “Entender su dinámica podría aportar en el futuro al diseño estratégico de terapias para enfermedades neurodegenerativas y otro tipo de patologías”, puntualizó la investigadora.
El artículo, publicado en “Biochemistry”, también lo firman dos integrantes del laboratorio de Boccaccio: el primer autor, el doctor Marcelo Perez-Pepe, becario posdoctoral del CONICET, y Ana J. Fernández-Alvarez, investigadora del CONICET.
Se graduó en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEyN) de la UBA con diploma de honor como Licenciada en Química (1986) y Doctora en Ciencias Químicas (1991). Realizó su formación post-doctoral en el laboratorio de David R. Colman, en Columbia University, en Nueva York, Estados Unidos (1992-1994), y en el laboratorio de Lawrence Steinman, en el Instituto Weizmann, Israel (1995-1997). Actualmente dirige su laboratorio en la FIL, enfocado en biología celular del ARN. Colabora con grupos de investigación dentro y fuera del país y en la coordinación de cursos y reuniones científicas en el tema. Es investigadora principal de CONICET y profesora adjunta de la FCEyN-UBA.
La doctora Graciela L. Boccaccio, jefa del Laboratorio de Biología Celular del ARN de la Fundación Instituto Leloir, y dos integrantes de su grupo, el doctor Marcelo Perez-Pepe y Ana J. Fernández-Alvarez.Precisamente un artículo del laboratorio de Boccaccio - tapa del último número de la revista “Biochemistry” (publicación de la Sociedad Americana de Química) - apunta a comprender y a establecer hipótesis sobre los mecanismos que comandan esa “danza aparentemente caótica” que ocurre en el interior celular. En particular, un tema emergente de la biología celular se refiere a la formación y disolución de una enigmática familia de cuerpos subcelulares denominada colectivamente “organelas sin membrana” o también “organelas líquidas”, las cuales se ensamblan, desarman y mueven rápidamente.
“Así como la célula tiene una membrana en su interior, la mayoría de las organelas o cuerpos sub-celulares también están delimitados por una membrana lipídica. Sin embargo, desde hace más de una década comenzaron a descubrirse ‘organelas sin membrana’ que estarían cumpliendo funciones muy diversas e importantes para la vida celular”, explica Boccaccio. Hay evidencia científica que indica que esas estructuras están involucradas en procesos tan dispares como la función sináptica (con implicancias en memoria y aprendizaje), el control del metabolismo y las infecciones virales.
Organelas sin membrana y ARN
El laboratorio de Boccaccio es uno de los pioneros en el mundo en el hallazgo de organelas sin membrana involucradas en el control del ácido ribonucleico (ARN), molécula que actúa como un intermediario entre el ADN o genes y su producto final, las proteínas.
A nivel del sistema nervioso, la relevancia clínica de estas organelas es parcialmente entendida. “La dinámica, el armado y desarmado de estos cuerpos celulares está alterado en procesos de neurodegeneración, a raíz de mutaciones en las proteínas componentes o por algún otro tipo de daño acumulativo vinculado, por ejemplo, al envejecimiento”, señala la científica de la FIL. Y agrega que hay evidencia que vincula una pérdida de funcionalidad de las organelas sin membrana con enfermedades neurodegerativas donde aparecen agregados intraneuronales como ocurre en la demencia frontotemporal. El artículo de revisión del laboratorio de Boccaccio, publicado en “Biochemistry”, describe aspectos fundamentales sobre la dinámica y el rol de esas organelas, en base a la información cosechada por su equipo de trabajo y de otros grupos de investigación en el mundo.
Para armar la tapa de la revista Biochemistry, se emplearon imágenes de microscopía confocal de organelas sin membrana tomadas en el laboratorio de la Dra. Graciela L. Boccaccio, las cuales fueron intervenidas para que lucieran sumergidas en una corriente “tormentosa” de plantas acuáticas. La imagen alude a la fuerzas que agitan y arrastran organelas y partículas en el interior de las células y recuerda la descripción del río Bermejo que hace el científico y escritor argentino Luis Politi en su cuento “El Berna” (en “Formosa, puros cuentos”, 2010), citado en el epígrafe del artículo del laboratorio de Boccaccio que fue publicado en esa revista científica.Artículos previos del grupo de Boccaccio describen mecanismos que participan en la formación de un tipo de organelas sin membrana específico llamadas gránulos de estrés - que son clave en la respuesta defensiva de la célula frente a situaciones adversas tales como la presencia de proteínas anómalas – frecuentes en enfermedades neurodegenerativas, la radiación ultravioleta o la presencia de sustancias químicas nocivas.
"En condiciones críticas, las células tienen que tomar decisiones estratégicas, como, por ejemplo, dejar de fabricar las proteínas que normalmente sintetizan, no perder el tiempo con sutilezas, bajar la llave maestra, apagar todo y utilizar la energía disponible para fabricar las proteínas especializadas en la contención y en la reparación del daño físico o químico. En pocas palabras, la célula silencia todo lo que tiene que ver con la vida normal y activa lo que necesita para sobrevivir", afirma Boccaccio.
El grupo de Boccaccio busca determinar los factores que regulan el armado y desarmado de diferentes organelas sin membrana así como también las características de las moléculas que las componen. “Entender su dinámica podría aportar en el futuro al diseño estratégico de terapias para enfermedades neurodegenerativas y otro tipo de patologías”, puntualizó la investigadora.
El artículo, publicado en “Biochemistry”, también lo firman dos integrantes del laboratorio de Boccaccio: el primer autor, el doctor Marcelo Perez-Pepe, becario posdoctoral del CONICET, y Ana J. Fernández-Alvarez, investigadora del CONICET.
Perfil de la Dra. Boccaccio
Se graduó en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEyN) de la UBA con diploma de honor como Licenciada en Química (1986) y Doctora en Ciencias Químicas (1991). Realizó su formación post-doctoral en el laboratorio de David R. Colman, en Columbia University, en Nueva York, Estados Unidos (1992-1994), y en el laboratorio de Lawrence Steinman, en el Instituto Weizmann, Israel (1995-1997). Actualmente dirige su laboratorio en la FIL, enfocado en biología celular del ARN. Colabora con grupos de investigación dentro y fuera del país y en la coordinación de cursos y reuniones científicas en el tema. Es investigadora principal de CONICET y profesora adjunta de la FCEyN-UBA.