Hace más de mil millones de años, comenzó una relación entre el antepasado de todas las plantas vivas y un tipo de bacteria que allanó el camino para la evolución de la vida tal como la conocemos. El antepasado de algas unicelulares envolvió, pero crucialmente no destruyó, un organismo similar a la cianobacteria con el que estableció un vínculo de beneficio mutuo. Esta relación simbiótica proporcionó energía en forma de azúcares derivados de la fotosíntesis mediante la cual la luz solar se convierte en energía química de la cianobacteria a su huésped.
La célula simbionte finalmente se convirtió en el primer cloroplasto. Incluso hoy en día, estos orgánulos se aferran a las estructuras de sus primeros días como organismos independientes, incluido su propio ADN y una doble membrana. Durante la evolución, varios genes codificados con cloroplastos se transfirieron al núcleo del huéspedgenoma. Por lo tanto, en las células modernas de plantas y algas, muchas proteínas de cloroplasto codificadas nuclearmente sintetizadas en el citosol de la célula deben importarse a través de las membranas de cloroplasto externas e internas en un proceso que requiere energía.
En 2013, los investigadores de la Universidad de Osaka encabezados por Masato Nakai descubrieron y caracterizaron un enorme canal de transporte novedoso TIC en la membrana interna del cloroplasto a través del cual se transportaban las proteínas ciencia , 339, 571 - 574. Sin embargo, el motor que permite la importación de proteínas a través de la membrana interna sigue siendo un misterio.
ahora, en La célula vegetal , este mismo equipo ha colaborado con otros investigadores japoneses para informar la identificación del motor esquivo de transporte de proteínas que es esencial para la formación de cloroplastos.
"Identificamos otro enorme complejo de proteínas novedosas, el doble de la masa de TIC, que se compone de seis proteínas relacionadas con una proteína accesoria, y funciona como el motor de importación en una estrecha asociación con TIC", dice Nakai. "Sorprendentemente,los seis componentes relacionados evolucionaron a partir de una enzima contenida dentro del endosimbionte ancestral similar a la cianobacteria que degradaba las proteínas no deseadas después de extraerlas de la membrana ".
Aunque la función de descomposición de proteínas se ha perdido durante la evolución, la función de extracción se ha mantenido para ser utilizada como un motor de importación. El equipo cree que los aumentos simultáneos en el tamaño de los componentes de TIC y el motor recientemente identificado ocurrieron temprano en elevolución de las algas verdes, tal vez para mejorar la eficiencia de importación de proteínas.
"Estos hallazgos revolucionan el modelo molecular de la importación de proteínas cloroplásticas y nos ayudan a comprender la evolución de los cloroplastos de plantas y algas", explica Nakai. "Esta comprensión podría ayudar a las mejoras biotecnológicas en la eficiencia de la fotosíntesis de cultivos, o el desarrollo de plantas yalgas como fábricas que fabrican o almacenan proteínas en sus cloroplastos ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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