De rompecabezas va el asunto

Post realizado por Rosa esquinas.

Si piensas que las plantas son aburridas, quizás no sabes tanto de ellas como crees. Dame el beneficio de la duda y déjame que te cuente el guión de mi trabajo de fin de Máster, que seguro que se convierte en una gran historia, de las que llegan a los premios Óscar de los científicos: ¡publicada en una gran revista!

Para ello necesito que recordéis aquel pasatiempo que nos retaba a poner nuestra imaginación en marcha, creando figuras con tan solo siete piezas. Exacto, Tangram. Aquel rompecabezas en el que importaba, y mucho, la presencia y distribución de los diferentes Tans. Pues algo similar existe en la planta, y además no es aislado, sino que existen varios tableros. Pero tranquilos, solo os voy a presentar uno, porque si no ¡sería una auténtica locura!

Nuestra historia comienza, cómo no, con el protagonista. Sabemos que se asemeja a un tablero, pero es peculiar porque tiene seis componentes, a diferencia del Tangram. Y, además, tiene un nombre bastante exclusivo: PREFOLDINA. ¡Ah! Y súper estético, ya que, si lo miráramos con unas gafas 3D, la estructura de la Prefoldina sería similar a una medusa.

A) Estructura tridimensional de la Prefoldina. B) Imagen en acuarela de una medusa.

La aventura de este aprendizaje comienza cuando desconocemos cuál es la función de ese tablero en la planta. ¿Para qué lo necesita? Y cómo mejor descubrirlo, que quitándoselo. Y no creáis que es algo muy sencillo, ya que las plantas se resisten a quedarse sin algo propio. Pero con mucha paciencia, ¡se consiguió!

Ahora, el trabajo reside en estudiar cómo responde la planta cuando hacemos distintas combinaciones de las piezas (nosotros la denominamos subunidades para referirnos a las proteínas). En primer lugar, nos interesa saber qué pasa cuando no está Prefoldina, es decir, no están esas seis subunidades en la planta (6x pfd). Pero también nos intriga conocer cuál es la función de cada pieza. Por ello, se han obtenido plantas que solo poseen una subunidad (5x PFD1…PFD6) o que les falta solo una subunidad (pfd1pfd6). Esto hará que tengamos un conocimiento fundamentado del complejo.

Tablero Tangram con las distintas subunidades del complejo Prefoldina.

Anteriormente, se ha documentado que la Prefoldina ayuda al plegamiento de proteínas, actuando como co-chaperona. Esto es tan sencillo como si comparamos una proteína con un muelle, ambos necesitan una estructura definida. Un muelle ejerce su función por la espiral que construye, que le da una cierta flexibilidad, pero también robustez, y si no tuviera dicha forma, sería una simple cadena alargada.  Las proteínas, al igual que el muelle, necesitan de unos ayudantes que le permitan adquirir dicha estructura. En el caso del muelle, sería la persona o la máquina que lo ha moldeado, en el caso de una proteína concreta, llamada tubulina, el tablero Prefoldina junto con otras proteínas, concretamente CCT, ejercen dicho trabajo.

Por su parte, la tubulina es la proteína que está formada por dímeros de α- y β- tubulina, que compone los microtúbulos. Éstos poseen estructuras alargadas con una gran variedad de funciones, entre las que se encuentran la comunicación entre las distintas células, movimiento entre orgánulos y estructura de la planta. Es decir, forman parte del andamiaje y correcto funcionamiento de la planta.

Estructura del dímero de tubulina.

 

¡Y mirad que maravilla de imagen! Representa la disposición de los microtúbulos en una planta control, que posee la Prefoldina. Como vemos, los muelles tienen su estructura perfecta. ¿Qué pasará cuando capturemos la imagen en una planta sin Prefoldina? Os dejo que lo penséis…

Imagen de la disposición de los microtúbulos en el hipocotilo de una planta control tomada en el microscopio confocal.

 

Y no todo termina aquí, hay un personaje más en esta historia. Además, no es nuevo para vosotros, ya que en anteriores post han sido mencionadas: las proteínas DELLA. Fueron presentadas como las culpables de que las plantas no se convirtieran en Slenderman, porque contrarrestan el efecto de las hormonas giberelinas, promotoras del crecimiento sin límite de las plantas. Parece que las proteínas DELLA interactúan con el complejo prefoldina ¡para cambiarlas de localización!

Como seguro sabéis, la célula tiene distintos compartimentos, es decir, diversas habitaciones, como en una casa. Y en cada una hay diferentes componentes y prestan un servicio específico. Dos de ellos son el citosol y el núcleo. La Prefoldina, en estado natural se encuentra felizmente realizando su función de co-chaperona en el citosol, pero en presencia de las DELLAs, éstas le acompañan hacia el núcleo. Algo similar a cuando tenemos visita y nos acomodamos en el salón con ellos, estando previamente en otro lugar de la vivienda.

En presencia de giberelinas (GA), las proteínas DELLA se degradan y el complejo Prefoldina permanece en el citosol y es funcional. En ausencia de GA, el complejo Prefoldina se localiza en el núcleo, lo que compromete gravemente la disponibilidad del dímero de α/β-tubulina, lo que afecta la organización de los microtúbulos.

Localización del complejo Prefoldina dependiente de la interacción con las proteínas DELLA.

Además, para comparar las plantas control con plantas sin Prefoldina, vamos a someter a la planta a diferentes estreses. ¡Sí, no son tan diferentes a nosotros, las plantas también se estresan! Y este estrés se produce cuando hay variaciones en las condiciones de vida de ésta, si su alimento es diferente, si está más o menos expuesta a la luz, si le falta agua… Así sabremos si el complejo tiene función en la tolerancia o resistencia a diversas condiciones ambientales.

Como ya veis, mi trabajo se centra en caracterizar estas plantas de Arabidopsis thaliana que no poseen dicho complejo, a niveles tanto bioquímicos como fisiológicos. ¡Y es la primera vez que se analiza “la pérdida total” de este complejo en un organismo, de modo que podremos conocer cómo de necesario es para la viabilidad de un organismo tanto en condiciones control como en presencia de distintos tipos de estrés!  Un granito de arena para acercarnos a conocer la función del complejo en el núcleo, ¡que seguro que lo conseguiremos y será interesantísimo!

 

 

 



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Por J. M. Mulet
Publicado el ⌚ 16 julio, 2019
Categoría(s): ✓ Rosa Esquinas • Tubulina
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