Renovación celular
La UPR y la RSR se basan en módulos de señalización formados por sensores y efectores. Ambos ejercen un control regulador cerrando la síntesis de proteínas, activando genes y degradando transcripciones. Los sensores especializados reconocen las macromoléculas dañinas, ya sean proteínas desdobladas en la UPR o ARN potencialmente dañinos en la RSR. En la UPR, las proteínas sensoras son la quinasa PERK y la quinasa/endorribonucleasa IRE1 que trabajan juntas para reconocer y responder a las proteínas desdobladas. La activación de PERK provoca una parada transitoria de la síntesis proteica global a través de la fosforilación de la subunidad alfa del factor 2 de iniciación de la traducción eucariótica (eIF2α). Este evento conduce a la traducción paradójica de unos pocos ARNm seleccionados que contienen marcos de lectura abiertos reguladores (uORFs), como los ARNm que codifican los factores de transcripción ATF4 y CHOP. Por otro lado, la activación de IRE1 da lugar a la producción del factor de transcripción XBP1 a través de un mecanismo de empalme no convencional bien conocido. XBP1 activa un amplio programa de expresión génica que alivia el estrés del RE. El IRE1 activo también degrada los ARNm unidos al RE, reduciendo así la carga del orgánulo.
Respuesta al estrés celular
Nuestras células se comunican con su entorno de forma recíproca. Por un lado, captan constantemente señales de su entorno a través de las proteínas de su superficie y las transmiten al interior de la célula. Por otro lado, envían señales al exterior liberando factores secretados o a través de proteínas que se encuentran en su superficie. Aunque se sabe desde hace décadas que esta comunicación bidireccional es crucial para la función celular, y que a menudo se ve alterada en las enfermedades humanas, hasta ahora no estaba claro cómo funciona realmente en las células. Investigadores del Instituto Max Planck de Biología del Envejecimiento y de la Universidad de Colonia han descubierto ahora que un complejo proteico, denominado mTORC1, funciona como coordinador central de este proceso. En el futuro, estos descubrimientos podrían ser importantes para el desarrollo de tratamientos para enfermedades en las que se sabe que la actividad de este complejo proteico está desregulada, como en el cáncer, los trastornos neurológicos o metabólicos, o cuando envejecemos.
Tipos de estrés celular
y promoviendo las vías catabólicas que reponen el suministro de ATP (Hardie 2012). Un segundo ejemplo es la respuesta celular al daño del ADN que compromete la señalización de estrés de la ataxia telangiectasia mutada (ATM)
por parte de los ribosomas adheridos (Palade y Porter 1954; Lynes y Simmen 2011). El RE rugoso es responsable de la síntesis y el tráfico de proteínas de membrana integral y secretada (Gething y Sambrook 1992; Ellgaard y Helenius 2003), mientras que el RE liso está asociado con la síntesis y el metabolismo de los lípidos y el almacenamiento de calcio. La especialización funcional
El RE rugoso está implicado en el control de calidad y la degradación de proteínas y alberga oxidorreductasas (Gething y Sambrook 1992; Ellgaard y Helenius 2003; Kostova y Wolf 2003; Rutkowski y Kaufman 2004; Meusser et al. 2005) y hay dominios adicionales del RE dedicados a funciones especializadas, como la membrana del RE asociada a la mitocondria (MAM),
la envoltura nuclear, los componentes peroxisomales, los cuerpos de Russell y las gotas de lípidos (Lynes y Simmen 2011). Del mismo modo, el RE liso tiene dominios especializados, como el RE asociado a la membrana plasmática y regiones que también pueden formar
Respuesta al estrés bacteriano
Los cambios ambientales, incluidos los factores de estrés exógenos como los tóxicos químicos, los xenobióticos, el calor y la radiación ionizante, afectan al cuerpo humano a través de una serie de vías específicas de respuesta al estrés adaptativo. El análisis de estas vías es importante para la salud pública, ya que permite determinar el potencial tóxico y cancerígeno de los compuestos ambientales. Además, dado que la toxicidad es una de las principales razones por las que los posibles candidatos a fármacos fracasan durante su desarrollo, el cribado de los compuestos principales contra estas vías es una parte esencial del proceso de descubrimiento de fármacos.
Algunos tóxicos químicos, como los metales, pueden reducir la disponibilidad de oxígeno en las células y provocar hipoxia. La colección LightSwitch™ Hypoxia Pathway Collection permite el cribado de compuestos contra la vía HIF-1α, incluyendo el conjunto de biomarcadores de hipoxia de vectores promotores humanos endógenos, el elemento de respuesta sintético HIF-1α y la línea celular estable de hipoxia.
Debido a la gravedad del daño del ADN en la célula, es de gran interés para la salud pública determinar el potencial de los productos químicos antropogénicos y otros compuestos que se encuentran en el medio ambiente para causar daños en el ADN como probables tóxicos, carcinógenos y teratógenos. La LightSwitch™ DNA Damage Pathway Collection permite un cribado rápido y rentable del potencial genotóxico de su compuesto de interés.