Las plantas, bacterias y hongos reaccionan a la luz con proteínas sensibles a la luz. Los científicos de la Universidad de Gotemburgo y sus colegas finlandeses de la Universidad de Jyväskylä ahora han determinado el funcionamiento interno de una de estas proteínas. Los resultados se han publicado en la mayoríanúmero reciente de Avances científicos .
Las proteínas investigadas se denominan "fitocromos". Se componen de miles de átomos y pueden considerarse máquinas microscópicas diminutas. Estas proteínas se encuentran en todas las hojas de las plantas, muchas bacterias y hongos. Las proteínas informan a la célula si esdía o noche o si está nublado o soleado.
"Las proteínas fitocromas son los ojos de las plantas y de muchas bacterias. Ahora hemos descubierto cómo funcionan los fitocromos bacterianos a nivel molecular", explica Sebastian Westenhoff, del Departamento de Química y Biología Molecular de la Universidad de Gotemburgo.
Los fitocromos cambian a la luz
La fotosíntesis eficiente requiere que las hojas estén expuestas al sol. Para esto, las plantas tienen que crecer hacia la luz solar y las proteínas fitocromas controlan este proceso. Del mismo modo, las bacterias usan los fitocromos para moverse a lugares donde pueden sobrevivir mejor. Las proteínas detectan la luzy señale a la célula de la planta cuánta luz hay disponible.
"Cada vez que una proteína fitocromo absorbe luz, se deforma en una serie de cambios estructurales bien orquestados. Ya descubrimos un cambio estructural temprano hace dos años. En aquel entonces utilizamos un fitocromo acortado. Mientras tanto, hemos avanzado en nuestro experimentométodos y ahora podría estudiar una proteína de longitud completa con una unidad activadora biológica, llamada histidina quinasa. Esto reveló el cambio en la etapa final del proceso ", dice Sebastian Westenhoff.
Nuevas formas de controlar las células
El descubrimiento aumenta nuestra comprensión de cómo funcionan los fitocromos. Esto permite la modificación de las proteínas, por ejemplo, para aumentar el rendimiento del cultivo. Sin embargo, el nuevo conocimiento también es crucial para otra tecnología, donde los científicos diseñan proteínas sensibles a la luz para controlar el organismo mediante la luz.Potencialmente, tales proteínas artificiales se pueden usar para liberar medicamentos en puntos específicos de nuestro cuerpo, por ejemplo, en células cancerosas.
"Las proteínas son nanomáquinas moleculares, que controlan la mayor parte de lo que vemos en la naturaleza. Descifrar la estructura de las proteínas es clave para comprender cómo funcionan las máquinas. Este conocimiento también se puede utilizar para modificar o construir nuevas proteínas, con funciones personalizadas", dice Sebastian Westenhoff.
esfuerzo de colaboración
El proyecto se llevó a cabo como una colaboración entre dos grupos de la Universidad de Gotemburgo y la Universidad de Jyväskylä en Finlandia. Sin embargo, se necesitaba más colaboración y los datos para el estudio se registraron en instalaciones experimentales en Francia, Suiza, Finlandia,y los EE. UU.
"Numerosos conjuntos de datos tuvieron que ser recodificados y evaluados hasta que se obtuvo un resultado confiable y completo", dice Sebastian Westenhoff, "pero creo que todo el trabajo duro valió la pena, porque ahora entendemos mejor cómo las plantas y las bacterias ven la luz""
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Gotemburgo . Original escrito por Tanja Thompson. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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