RESUMEN DEL PROYECTO_x000D_ _x000D_ El presente proyecto de investigación tiene por objetivo conocer los mecanismos de control que regulan, a nivel traduccional, la expresión genética en organismos vegetales. El proceso de traducción de los mRNAs es la última etapa de este proceso, de su regulación depende finalmente la velocidad de la síntesis de cada una de las proteínas presentes en diferentes tejidos y etapas de desarrollo de los organismos._x000D_ _x000D_ En el proceso de traducción se distinguen varias etapas en las que participan factores protéicos y moléculas de RNA. Recientemente se ha descubierto que moléculas pequeñas de RNAs (miRNAs) participan también en la regulación de la síntesis de proteínas, debido a que alteran la estabilidad de los mRNAs. El complejo para iniciar la traducción está integrado por la asociación de varios factores de iniciación que facilitan la unión del mRNA al ribosoma en el sitio adecuado para llevar a cabo la traducción. El factor 4G sirve de andamiaje y es es el que mantiene al complejo unido a la región 5´UTR del mRNA. Es importante resaltar que la formación de este complejo es el paso más regulado de este proceso._x000D_ Asimismo, se ha reportado una vía de transducción de señales la P13-K-TOR, como un elemento importante en la regulación de la traducción a través de una secuencia TOP (Tracto de pirimidinas) localizada en la región 5´UTR de algunos mRNAs, especialmente de mRNA que codifican para las proteínas ribosomales._x000D_ _x000D_ El presente proyecto de investigación, se enfoca a identificar las señales específicas ubicadas en la región 5´UTR de los mRNAs de maíz, que servirían de sitios blanco para la regulación selectiva de la traducción. Se postula que estas secuencias son identificadas diferencialmente por factores de iniciación (4G ó iso4G), o miRNAs específicos. Así mismo, se investigará si las secuencias nucleotídicas identificadas en la región 5´UTR como blanco de control traduccional, funcionan en forma independiente o se potencían con las secuencias TOP (tracto de pirimidinas). Esta posible conección con las secuencias TOP es importante ya que está reportada como sitio blanco de los mRNAs que son inducidos por estimulación de la vía P13K-TOR, vía que regula el crecimiento. Recientemente se ha relacionado esta señal con la acción de un miRNA (miR-10a), de una familia encontrada en tejidos de ratón, en donde se demostró que este miRNA funciona como regulador de la señal TOP. En plantas se conoce solo parcialmente el mecanismo del funcionamiento de la vía de señalización PI3-K-TOR_x000D_ _x000D_ Conocer y diferenciar las distintas señales presentes de la región 5´UTR de los mRNAs, permitirá entender los mecanismos de regulación de la traducción de mRNAs específicos. Este conocimiento abre una panorámica para comprender, y en su caso utilizar, los mecanismos particulares que permiten modular la traducción de mRNAs en forma específica, en las diversas etapas del desarrollo de los organismos._x000D_ _x000D_

Contribución del Proyecto_x000D_ _x000D_ El estudio de la regulación de la síntesis de proteínas es un tema primordial, debido a que de ello depende la correcta expresión de la información genética en cada tejido y etapa de desarrollo en todos los organismos vivos. _x000D_ _x000D_ Las plantas, además de tener un papel preponderante en proveer el oxígeno que sustenta la vida en nuestro planeta, son importantes como fuente de alimento, tanto para animales como para el hombre. Más aún, muchas plantas proporcionan también compuestos activos para la producción de fármacos, fundamentales para la atención a la salud. Por lo anterior, la contribución de este proyecto consiste en generar conocimiento acerca de los mecanismos de control que definen la regulación selectiva de la traducción de RNA mensajeros en tejidos vegetales en desarrollo. _x000D_ _x000D_ Entre los diversos mecanismos que conforman la regulación de la síntesis de proteínas en las plantas, el presente proyecto se enfoca a estudiar los mecanismos que dependen específicamente de la región 5’UTR de cada RNA mensajero. Esta región juega un papel central en la formación del complejo de iniciación de la traducción, por lo cual analizaremos si responde en forma selectiva a los factores de iniciación 4G e iso4G. Asímismo se investigarán las señales llamadas TOP, (Tracto de Pirimidinas), presentes en mRNAs que codifican para proteínas ribosomales. La síntesis de estas proteínas esta relacionada con el control de la biogénesis de los ribosomas y por ende el crecimiento. Recientemente se ha reportado, en ratones, una familia de miRNAs que incluye al miR-10ª, el cual estabiliza RNA mensajeros específicos. Esto ocurre a través del reconocimiento de secuencias nucleotídicas todavía no descritas de la región 5’UTR de los mensajeros blanco. Conocer si este tipo de miR-10a se encuentra presente en plantas sería de gran impacto para integrar los diversos mecanismos que regulan la traducción._x000D_ _x000D_ Es importante resaltar que la mayor parte de la información acerca de los mecanismos de control traduccional se ha obtenido de organismos eucariotes no-fotosintéticos. Por tanto, desde el punto de vista científico, el desarrollo de este proyecto implicaría una contribución importante al conocimiento de los mecanismos que regulan la expresión genética en las plantas. _x000D_ _x000D_ Por otra parte, el conocimiento generado por el presente proyecto de investigación podría tener aplicaciones prácticas relevantes. Es decir, al conocer las señales regulatorias de la región 5’UTR en diversos mRNAs de plantas, se podría regular la producción selectiva de algún(as) proteína (s) de interés ya sea desde el punto de vista nutricional, médico o industrial. Finalmente, una contribución importante de desarrollar este proyecto será la formación de recursos humanos especializados en temas básicos de Bioquímica y Biología Molecular._x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_