Las mitocondrias son orgánulos celulares que juegan papeles críticos en el mantenimiento de la salud de la célula, o la homeostasis. Una forma en que las mitocondrias hacen esto es mediante la recolección de energía a través de la fosforilación oxidativa, donde varias enzimas en las mitocondrias liberan energía para producir la molécula ATP, la célula ".energía monetaria "que se puede utilizar en otros procesos. Es por eso que las mitocondrias a menudo se describen como la" fuente de energía "de la célula"
La mayoría de las proteínas mitocondriales están codificadas por el ADN en el núcleo de la célula. Sin embargo, las mitocondrias también contienen un poco de su propio ADN, que también codifica algunas de sus proteínas. Debido a este doble origen, las mitocondrias son propensas al estrés proteotóxico: diversos factores que dañan la producción, el plegamiento y la estructura 3D de las proteínas mitocondriales, lo que afecta su función.
Las mitocondrias mantienen la salud de sus proteínas o "proteostasis" a través de una intrincada red de control de calidad de proteínas chaperonas y enzimas proteasas. Un ejemplo de ello es la respuesta de proteínas no plegadas mitocondriales UPRmt, que describe una secuencia de eventos de reparación desencadenadoscuando una proteína mitocondrial se despliega o se pliega mal, y las proteínas chaperonas no pueden manejarla.
El UPRmt esencialmente sincroniza una serie de eventos mitocondriales y nucleares para garantizar la proteostasis mitocondrial, y se sabe que juega un papel clave en el metabolismo y el envejecimiento en las células de mamíferos. Sin embargo, los científicos no han sabido si también existe en las plantas.
Ahora, Johan Auwerx y su compañero posdoctoral Xu Wang en el laboratorio de Auwerx en EPFL han publicado un estudio que muestra por primera vez que el UPRmt también ocurre en plantas en respuesta al estrés proteotóxico. Los científicos estudiaron una pequeña planta de Eurasia Arabidopsis thaliana, quese ha utilizado como organismo modelo para estudiar la genética, la evolución y el desarrollo de las plantas desde principios de 1900.
Los investigadores usaron doxiciclina, un antibiótico que bloquea la traducción génica en las mitocondrias para inducir estrés proteotóxico a las mitocondrias de la planta, y descubrieron que activaba un UPRmt específico de la planta y retrasaba el crecimiento de las células de la planta y su envejecimiento biológico senescencia.Esto coincidió con estudios anteriores que informaron que UPRmt aumenta la vida útil de los gusanos C. elegans y las moscas Drosophila melanogaster.
Al buscar las señales biológicas subyacentes a la comunicación mito-nuclear en el UPRmt, los investigadores encontraron una respuesta hormonal sistémica en la célula vegetal. Las hormonas vegetales fitohormonas activan una señal desde el núcleo hacia la mitocondria para reparar el estrés.
"Descubrimos que la señalización de la hormona vegetal es un mediador esencial que regula la proteostasis mitocondrial en las plantas", dice Johan Auwerx. "Además, nuestros datos no solo resaltan la naturaleza universal de las características clave de las vías de señalización del estrés mitonuclear, como las conservadasUPRmt, pero también indican efectores específicos y circuitos transcripcionales que son divergentes entre los reinos vegetal y animal ".
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Materiales proporcionado por Escuela Politécnica Federal de Lausana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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