El post de hoy es obra de Adriana Marín, alumna de la asignatura de comunicación científica del máster en biotecnología molecular y celular de plantas.

 

Son las 9:30 de un lunes por la mañana. Acabas de llegar a la oficina y tu jefe te acaba de avisar que necesita un informe para ya. Las palmas de las manos te empiezan a sudar y cometes más fallos que aciertos. Es obvio que el estrés no trae nada bueno consigo, y para las plantas, pues tampoco. Vale que no tienen entregas ni reuniones los lunes por la mañana, pero el estrés ambiental puede tener un grave impacto en ellas, algo que los agricultores y amantes de la jardinería sabrán bien. Y es que, no va a saber igual un tomate que ha crecido con la temperatura y lluvia ideal, que otro que ha estado a merced de las tormentas.

   Entre sus tareas diarias, la traducción de proteínas (pasar de genes a proteínas) es algo vital para mantener el metabolismo correcto de los organismos vegetales. En el reparto de reguladores de este proceso, uno de los principales actores es el factor eIF5A. También presente en animales, se ha estudiado bastante por estar estrechamente relacionado con ciertos tipos de cáncer. En plantas, se está empezando a conocer más y recientemente se ha visto que es importante para un desarrollo normal y para tolerar distintos tipos de estrés. Esto lo convierte en una proteína de interés, ya que se podría usar como herramienta biotecnológica para la mejora de cultivos (si Europa algún día nos da luz verde).

Como en casi todo estudio de Biología Molecular, esta historia empezó hace ya algunos años generando mutantes del factor eIF5A (en concreto de eIF5A2, porque hay tres isoformas) para poder estudiar las consecuencias de tener ese gen mutado en plantas. Pero, ¿qué es lo que hace el factor eIF5A? Pues hipusinar. Sí, me puedo imaginar la cara que se os habrá quedado porque fue la misma que puse yo cuando me lo contaron por primera vez. Y es que, aunque sabía de sobra que un mismo gen puede dar lugar a diversas proteínas mediante distintas modificaciones post-traduccionales, esto de la hipusina era nuevo para mí. Pero, para entendernos, no es más que un aminoácido algo menos habitual. No obstante, por raro que sea, la mutación del factor eIF5A producía en la planta problemas de crecimiento y acumulación de antocianinas (compuesto que da coloración morada a las hojas) un signo claro de que la planta estaba como tú el lunes por la mañana: estresada.

Actualmente, la investigación con esta proteína sigue dos líneas principales. Una primera que consiste en ver cómo son y cómo se comportan a nivel de proteínas las plantas mutantes ante distintas condiciones de estrés, sobre todo nutricional. Y es que, todos nos ponemos nerviosos cuando tenemos hambre, y las plantas también (¡marchando una tapa de fosfato!). Este abordaje es bastante interesante debido a que estamos teniendo bastantes problemas con la falta de nutrientes en los campos de cultivo y, de momento, la única solución que tenemos es el uso de fertilizantes (cuyo abuso conlleva una grave contaminación del medio). De momento estamos en la fase de obtención de una línea estable de semillas, para lo cual hemos hecho varios viajes a la lupa en la que buscamos aquellas líneas mutantes completamente fluorescentes (ya que el método de selección es por la proteína fluorescente verde o GFP).

 

 

Por otro lado, estudiamos la relación del factor eIF5A con la autofagia, que no es más que sacar la basura celular. Concretamente, queremos comprobar si hay relación entre eIF5A y uno de los genes de la ruta de autofagia, ATG8, y, si lo hubiera, ver si nuestra proteína estrella eIF5A se degrada también en esta ruta. Hasta la fecha, hemos realizado estudios de microscopía confocal tras la agroinfiltración en Nicothiana. Esto es, expresar de forma transitoria nuestra proteína de interés en la planta de tabaco. Además, queremos expresar la proteína en grandes cantidades en E. coli para conseguir demostrar mediante distintas técnicas dicha interacción.

¿Y todo esto para qué? Pues por la ciencia, que al final es a lo que hemos venido y, de forma más aplicada, para conseguir plantas más resistentes al estrés. Y es que, la vida puede ser muy dura si no traduces bien tus proteínas.