Una proteína recién descubierta activa la defensa celular de las plantas frente a la luz excesiva y otros factores de estrés causados por un clima cambiante, según un nuevo estudio publicado en eLife .
Las plantas juegan un papel crucial en el mantenimiento de la vida en la tierra al utilizar la energía de la luz solar para convertir el dióxido de carbono y el agua en azúcares y oxígeno, un proceso llamado fotosíntesis. Esto proporciona un suministro de alimentos crucial para humanos y animales, y hace que la atmósfera sea máshospitalario con las criaturas vivas: comprender cómo las plantas responden a los estresores puede permitir a los científicos desarrollar formas de proteger los cultivos de las condiciones climáticas cada vez más duras.
Pequeños compartimentos en las células de las plantas llamadas cloroplastos alojan la maquinaria molecular de la fotosíntesis. Esta maquinaria está compuesta de proteínas que deben ensamblarse y mantenerse. Las condiciones difíciles, como el exceso de luz, pueden hacer que esta maquinaria se sobrecargue y dañe las proteínas. Cuando esto sucede, aparece una respuesta protectora llamada respuesta de proteína desplegada de cloroplasto cpUPR. "Hasta ahora, no se sabía cómo las células evalúan el equilibrio de proteínas sanas y dañadas en el cloroplasto y desencadenan esta respuesta protectora", dice Silvia, coautora principal.Ramundo, becario postdoctoral en el Laboratorio Walter de la Universidad de California, San Francisco UCSF, EE. UU.
Para obtener más información, el equipo de UCSF diseñó genéticamente una alga llamada Chlamydomonas reinhardtii para producir células fluorescentes en respuesta a las proteínas dañadas del cloroplasto. Luego buscaron mutantes en las células que ya no fluorescentes, lo que significa que no pudieron activar el cpUPR.
Estos experimentos llevaron al equipo a identificar un gen llamado Mutante afectado en señalización retrógrada MARS1 que es esencial para encender el cpUPR. "Es importante destacar que las células mutantes en MARS1 son más sensibles a la luz excesiva, no pueden activaren el cpUPR, y muere como resultado ", explica la autora principal Karina Perlaza, una estudiante graduada en el laboratorio Walter. Restaurar MARS1, o encender artificialmente el cpUPR, protegió las células de las algas de los efectos nocivos del exceso de luz en las proteínas del cloroplasto.
"Nuestros resultados subrayan el importante papel protector del cpUPR", dice el coautor principal Peter Walter, profesor de bioquímica y biofísica en la UCSF e investigador del Instituto Médico Howard Hughes ". Los hallazgos sugieren que esta respuesta podría aprovecharseagricultura para mejorar la resistencia de los cultivos a climas severos, o para aumentar la producción de proteínas en plantas llamadas antígenos que se usan comúnmente en las vacunas ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por eLife . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :