Varias enfermedades del sistema nervioso humano, como la esclerosis lateral amiotrófica ELA, las enfermedades de Alzheimer, Huntington y Parkinson, se asocian con el mismo trastorno básico: la pérdida de la capacidad de las células nerviosas para plegar sus proteínas correctamente, lo que provoca agregaciones de proteínas queforman "grupos" que terminan generando la muerte celular.
Las plantas, como los animales, usan proteínas para llevar a cabo las funciones celulares que las mantienen vivas. La composición de las proteínas está determinada por la información presente en el ADN celular, pero para ejercer su función biológica, las proteínas también deben plegarse en tres partes.configuración dimensional. Si una proteína no se pliega correctamente, no podrá cumplir su función. Las situaciones de estrés, como un aumento repentino de la temperatura, provocan pasos en falso en el proceso de plegado, produciendo proteínas mal plegadas que deben eliminarse oreparado, de lo contrario podrían agruparse y formar agregados tóxicos.
Los cloroplastos son los compartimentos celulares donde se realiza la fotosíntesis en las células vegetales. Además, son responsables de producir muchos de los nutrientes que permiten el crecimiento de plantas y animales que los ingieren. Una gran parte de este trabajo se lleva a cabopor proteínas, algunas de las cuales son muy propensas a plegarse y agregarse mal, perdiendo así su función
Un equipo de científicos dirigido por Manuel Rodríguez-Concepción, investigador del CSIC en el Centro de Investigación en Genómica Agrícola CRAG, ha demostrado que, en condiciones normales, los cloroplastos eliminan estas proteínas defectuosas al degradarlas utilizando la maquinaria molecular llamada proteasaClp. Sin embargo, cuando la acumulación de proteínas agregadas excede la capacidad de la proteasa Clp para eliminarlas, los cloroplastos generan una señal de socorro que viaja al núcleo de la célula para activar la producción de proteínas reparadoras, llamadas chaperonas.a su vez, son transportados a los cloroplastos para deshacer los "bultos" proteicos y desplegar las proteínas desagregadas, favoreciendo que puedan plegarse correctamente y recuperar su función en pocas horas. Estos mecanismos moleculares son similares a los que funcionan en nuestras células nerviosascuando se producen proteínas mal plegadas en las mitocondrias.
La investigación, realizada con la planta modelo Arabidopsis thaliana y publicado en la revista PLOS Genética , ha descubierto un gen clave HsfA2, que activa la síntesis de chaperona y rescata a la célula de los efectos tóxicos producidos por las acumulaciones de proteínas mal plegadas ". La vía de señalización de los cloroplastos al núcleo activa un interruptor molecular llamado HsfA2.Este gen clave también se activa cuando un golpe de calor causa problemas de plegamiento de proteínas en otros compartimentos celulares ", explica Ernesto Llamas, el primer autor del trabajo.
Según Pablo Pulido, el tercer componente del equipo que realizó esta investigación, "saber cómo las plantas responden al desafío de que algunas de sus proteínas pierdan su estructura y función originales, volviéndose potencialmente peligrosas, es esencial para una mejor adaptación del cultivo acondiciones ambientales adversas ". Este desafío es particularmente relevante en el contexto actual del cambio climático.
La investigación realizada en CRAG también puede ayudar a comprender mejor cómo las enfermedades del sistema nervioso que pliegan mal las proteínas comienzan, se propagan y se agravan ". Investigación básica, es decir, la investigación que se ocupa de los procesos que impulsan el funcionamiento básico de la vidaseres, constituye los cimientos sobre los que se basa la investigación aplicada ", dice Rodríguez-Concepción. En este sentido, el resultado de su investigación con plantas podría transferirse a nuevos métodos universales para corregir el plegamiento de proteínas y así impactar la búsqueda de soluciones a la degenerativa.enfermedades que, hasta el día de hoy, siguen siendo incurables.
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Materiales proporcionado por Centro de Investigación en Genómica Agrícola . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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