Se han descubierto metabolones, grupos de enzimas casi míticos, por primera vez. Utilizando etiquetas fluorescentes y microscopía, tecnología de película molecular, los científicos han confirmado su existencia, desbloqueando así la caja de herramientas medicinales secretas de las plantas.
El descubrimiento ha sido aclamado como un "hito" y el diario ciencia lo llamó "un hito en la investigación de metabolones". El artículo, presentado en un número reciente de ciencia , muestra cómo las plantas activan mecanismos complejos en concierto para responder de manera tan eficiente a los desafíos en su entorno.
"El elogio proviene del hecho de que los científicos han estado buscando metabolones durante 40 años", dijo Bjoern Hamberger, biólogo sintético de la Universidad Estatal de Michigan y coautor del artículo. "Revelar los mecanismos de producción de las plantas es la clave para aprovechar elpoderes medicinales de las plantas "
Durante las últimas cuatro décadas, los científicos pensaron que los metabolones deben existir porque no podían explicar cómo las enzimas trabajaban juntas para defender a las plantas de los ataques con tan alta eficiencia sin el factor X de los metabolones. Su capacidad de unirse cuando suena una alarma de ataque,combinado con su capacidad fantasma de dispersarse una vez que se hicieron sus trabajos, los metabolones eran imposibles de precisar y diseccionar.
"La capacidad continua de los metabolones para ensamblar y desarmar los hace notoriamente difíciles de estudiar", dijo Hamberger, quien era parte de un equipo de ex colegas de la Universidad de Copenhague que dirigió el estudio.
Pero ahora, usando proteínas de fusión fluorescentes, el equipo pudo iluminar los mecanismos y filmarlos en células vivas usando microscopía. Las películas moleculares se enfocan en el retículo endoplasmático, o ER, una autopista celular de membranas y sacos tubulares, y capturanLos movimientos rápidos de los metabolones a lo largo de la sala de emergencias.
"Con nuestra cuadrícula verde fantasmal, podemos documentar no solo el movimiento de las enzimas a lo largo de la sala de emergencias, sino también mostrar que toda la secuencia es dinámica", dijo Hamberger.
"Ahora tenemos los planos para capturar estas estructuras, biosintetizarlas y construir las mismas vías en otros organismos".
Encontrar los planos abre una nueva y emocionante puerta para el laboratorio de Hamberger en MSU. Por ejemplo, la planta del dios del trueno, utilizada en la medicina tradicional china, contiene triptolida, que se ha demostrado que trata eficazmente el cáncer y la artritis en los animales.
Hamberger espera mapear la ruta metabólica de triptolida, bioingeniería en musgo y producir triptolida en grandes cantidades. Superar este obstáculo permitirá a Hamberger producir suficiente triptolida para ser probada a través de ensayos clínicos.
Esta es solo una dirección que podría tomar esta investigación. Los triptólidos son parte de la familia de los terpenoides. Los terpenoides se usan en otros tratamientos medicinales potentes, para condimentar alimentos y desarrollar fragancias. La versatilidad de los terpenoides y la gran cantidad de productos que podría crear, actúa como un niño pósterpara el campo de la biología sintética.
"Uno de los objetivos de nuestro campo es alejar al mundo de ser una sociedad basada en el petróleo a una sociedad de base biológica", dijo Hamberger. "Se necesitará un verdadero esfuerzo interdisciplinario para avanzar en este campo, yEspero que MSU sea un punto de acceso donde se centre esta investigación ".
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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