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06 Junio

Phillip Allen Sharp: codescubridor del splicing

Por Quique Royuela

Phillip Allen Sharp, nacido el 6 de junio de 1944, es un destacado genetista y biólogo molecular estadounidense, reconocido mundialmente por su co-descubrimiento del empalme (splicing) de ARN (ácido ribonucleico). Este hallazgo revolucionó nuestra comprensión de la genética y fue tan significativo que le valió, junto con Richard J. Roberts, el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1993. Sharp y Roberts descubrieron que los genes en los eucariotas (organismos cuyas células tienen un núcleo definido) no son cadenas continuas, sino que contienen intrones. Esta revelación fue crucial para entender cómo se procesan los genes para producir proteínas.

Para comprender la importancia del descubrimiento de Sharp, es útil tener una idea básica de cómo funcionan los genes. Los genes son segmentos de ADN que contienen las instrucciones para construir proteínas, las moléculas que realizan la mayoría de las funciones en nuestras células. Para que las instrucciones del ADN se traduzcan en proteínas, primero deben ser copiadas en una molécula de ARN mensajero (ARNm) en un proceso llamado transcripción. Luego, esta molécula de ARNm se traduce en una proteína.

Sin embargo, lo que Sharp y Roberts descubrieron es que los genes en los eucariotas contienen segmentos llamados intrones, que no codifican proteínas y deben ser eliminados del ARNm antes de que pueda ser traducido. Este proceso de eliminación de intrones y unión de los segmentos codificantes restantes (exones) se llama splicing (empalme) de ARN. Lo que hace que este descubrimiento sea aún más fascinante es que el empalme de ARN puede ocurrir de diferentes maneras, permitiendo que un solo gen produzca múltiples proteínas diferentes. Esto se llama empalme alternativo y añade una capa adicional de complejidad y versatilidad a la expresión génica.

El descubrimiento del empalme de ARN tuvo un profundo impacto en la biología molecular y la genética. Antes de este hallazgo, se pensaba que los genes eran cadenas continuas de ADN que se transcribían directamente en ARNm y luego se traducían en proteínas. El trabajo de Sharp y Roberts mostró que el proceso es mucho más complejo y que los intrones desempeñan un papel crucial en la regulación de la expresión génica.

Este descubrimiento también tuvo importantes implicaciones para la investigación médica y la biotecnología. Comprender el empalme de ARN y el empalme alternativo ha permitido a los científicos desarrollar nuevas estrategias para tratar enfermedades genéticas y cánceres que resultan de errores en estos procesos. Además, el conocimiento de cómo se regulan los genes a nivel del ARN ha facilitado el desarrollo de terapias basadas en ARN, como las terapias de ARN interferente (ARNi) y microARN (miARN).

La carrera científica de Sharp no se detuvo con el descubrimiento del empalme de ARN. Su investigación actual se centra en los pequeños ARN y otros tipos de ARN no codificantes. Estos ARN no codificantes no se traducen en proteínas, pero desempeñan roles cruciales en la regulación de la expresión génica.

Una de las áreas de interés particular para Sharp es el estudio de los microARN (miARN), que son pequeñas moléculas de ARN que regulan la expresión génica al unirse a moléculas de ARNm y bloquear su traducción o promover su degradación. El laboratorio de Sharp trabaja para identificar los ARNm objetivo de los miARN y ha descubierto una clase de miARN que se producen a partir de secuencias adyacentes a los sitios de inicio de la transcripción.

Otra área clave de investigación en el laboratorio de Sharp es cómo la regulación génica por miARN influye en la angiogénesis (formación de nuevos vasos sanguíneos) y la respuesta al estrés celular. La angiogénesis es un proceso vital para el crecimiento y la reparación de los tejidos, pero también está implicada en enfermedades como el cáncer, donde la formación de nuevos vasos sanguíneos puede alimentar el crecimiento tumoral.

El laboratorio de Sharp ha investigado cómo los miARN regulan los genes implicados en la angiogénesis y cómo esta regulación puede ser modulada para desarrollar nuevas terapias contra el cáncer. Además, la investigación de Sharp en el estrés celular, que incluye respuestas a factores como el daño del ADN, la hipoxia (falta de oxígeno) y la exposición a toxinas, ha revelado cómo los miARN ayudan a las células a adaptarse y sobrevivir bajo condiciones adversas.

Arlene Jackson, Phil Sharp and C. Mulder, 1971 :: CSHL DNA Learning Center
Arlene Jackson, Phil Sharp y C. Mulder, 1971 : CSHL DNA Learning Center
A lo largo de su carrera, Phillip Sharp ha recibido numerosos premios y reconocimientos por sus contribuciones a la ciencia. Además del Premio Nobel de 1993, Sharp fue seleccionado para recibir la Medalla de Oro Othmer en 2015, un premio que honra a individuos cuyas contribuciones han tenido un impacto significativo en los campos de la ciencia, la tecnología y las humanidades.

Sharp también ha sido miembro de diversas academias y sociedades científicas, y ha servido en múltiples comités y consejos asesores. Su trabajo ha sido fundamental para el avance de la biología molecular y la genética, y continúa inspirando a nuevas generaciones de científicos.

La carrera de Phillip Allen Sharp es un testimonio del poder de la curiosidad científica y la innovación. Su descubrimiento del empalme de ARN no solo revolucionó nuestra comprensión de la genética, sino que también abrió nuevas avenidas para la investigación médica y biotecnológica. A través de su trabajo con pequeños ARN y otros tipos de ARN no codificantes, Sharp continúa explorando los mecanismos fundamentales que regulan la vida a nivel molecular.

El impacto de su trabajo se extiende más allá de los laboratorios y ha influido en el desarrollo de terapias para diversas enfermedades, mejorando la calidad de vida de innumerables personas. La dedicación y los logros de Sharp sirven como un recordatorio de la importancia de la investigación científica y de cómo el avance del conocimiento puede tener efectos profundos y duraderos en la sociedad.

Phillip Allen Sharp es un pionero cuyos descubrimientos han dejado una huella indeleble en la ciencia. Su legado continúa creciendo a medida que nuevas generaciones de científicos construyen sobre los fundamentos que él ayudó a establecer, explorando los misterios de la vida y buscando soluciones a los desafíos más apremiantes de la humanidad.

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