Cada célula de cualquier organismo contiene la información genética completa, o el "modelo" de un ser vivo, codificado en la secuencia de los llamados bloques de construcción de nucleótidos del ADN. Pero, ¿cómo crea una planta tejidos tan diversos como un¿Hoja que convierte la luz en energía química y produce oxígeno, o una raíz que absorbe los nutrientes del suelo?
La respuesta radica en el patrón de proteínas de las células del tejido respectivo. Las proteínas son los principales actores moleculares en cada célula. Son biocatalizadores, transmiten señales dentro y entre las células, forman la estructura de una célula y mucho más.
"Para formar el patrón de proteína, no solo es importante qué proteínas están presentes en un tejido, sino, lo que es más importante, en qué cantidades", explica Bernhard Kuster, profesor de Proteómica y Bioanalítica en TUM. Por ejemplo, proteínas deLa maquinaria de fotosíntesis se encuentra principalmente en las hojas, pero también en las semillas, pero a niveles mil veces más bajos.
Plantas de laboratorio como modelo para la investigación básica
El equipo de la Dra. Julia Mergner y el Prof. Bernhard Kuster examinó la planta modelo Arabidopsis thaliana, o berro de thale, utilizando métodos bioquímicos y analíticos de alto rendimiento para obtener más información sobre la composición molecular.
Durante 40 años, esta hierba poco visible con pequeñas flores blancas ha sido el "ratón de laboratorio" de la biología de las plantas. Es pequeña, generalmente poco exigente y fácil de cultivar. Estas propiedades han allanado el camino para su frecuente uso en genética y molecularbiología: el hecho de que los conocimientos de la investigación básica sobre Arabidopsis a menudo se pueden transferir a las plantas de cultivo también hace que la Arabidopsis sea interesante para la investigación del fitomejoramiento.
La mayoría de los datos se generaron utilizando un método llamado cromatografía líquida-espectrometría de masas en tándem, que permite el análisis de miles de proteínas en paralelo en un experimento y los métodos bioinformáticos ayudaron a analizar las enormes cantidades de datos.
Arabidopsis-Atlas para la comunidad científica mundial
"Por primera vez, hemos mapeado exhaustivamente el proteoma, es decir, todas las proteínas de los tejidos de la planta modelo Arabidopsis", explica Bernhard Kuster. "Esto permite nuevas ideas sobre la compleja biología de las plantas".
Todos los resultados del trabajo de investigación se resumieron en un atlas virtual que proporciona respuestas iniciales a las preguntas :
Todos los datos están disponibles gratuitamente en la base de datos en línea ProteomicsDB, que ya contiene un catálogo de proteínas para el proteoma humano, que el mismo equipo de TUM descifró en 2014.
Resultados de la investigación como base para futuros análisis de plantas de cultivo
Se puede anticipar que existen similitudes entre Arabidopsis y los mapas moleculares de otras plantas. "El Atlas, por lo tanto, también debe inspirar la investigación en otras plantas", dice Kuster.
En el futuro, los investigadores centrarán su atención en el análisis de cultivos. De particular interés será investigar cómo cambia el proteoma cuando las plantas son atacadas por plagas o cómo las plantas pueden adaptarse al cambio climático.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Técnica de Munich TUM . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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