Los científicos conocen desde hace mucho tiempo la existencia de un orgánulo especial de células vegetales, desde hace más de un siglo. Sin embargo, investigadores de la Universidad de California en Riverside recién ahora están descubriendo el papel clave de los orgánulos en el envejecimiento.
Inicialmente, los científicos se propusieron comprender de manera más general qué partes de las células vegetales controlan cómo responden las plantas al estrés causado por factores como infecciones, demasiada sal o muy poca luz, y descubrieron un orgánulo responsable de la supervivencia de las plantas en general y de los cultivos en particular. . Ahora se ha descubierto una nueva función de la proteína que sostiene los orgánulos: la restauración de las plantas después de la muerte en la oscuridad.
“Este descubrimiento es de gran importancia para nosotros. Por primera vez, hemos identificado la enorme importancia de un orgánulo en la célula que antes no se pensaba que fuera importante en el proceso de envejecimiento”, dijo Katie Dehesch, profesora de bioquímica molecular en la Universidad de California, Riverside y coautora. del papel.
El orgánulo llamado cuerpo de Golgi, a veces descrito vagamente como una pila de globos desinflados o una lasaña caída, consta de una serie de sacos en forma de copa cubiertos con una membrana. Clasifica las diferentes moléculas de la célula y garantiza que lleguen a los lugares correctos.
“El Golgi es como una oficina de correos celular: empaqueta y envía proteínas y lípidos a donde se necesitan”, dijo Heeseung Choi, becario postdoctoral en el Departamento de Botánica y Ciencias Vegetales de la UCR y coautor del nuevo estudio. “Un aparato de Golgi dañado puede crear confusión y problemas en la actividad celular, afectando el funcionamiento y la salud de la célula”.
Si Golgi es la oficina de correos, entonces la proteína COG es el trabajador postal. Esta proteína controla y coordina el movimiento de pequeñas bolsas que transportan otras moléculas por toda la célula.
Además, la COG ayuda a los cuerpos de Golgi a unir azúcares a otras proteínas o lípidos antes de que se envíen a otras partes de la célula. Esta modificación del azúcar, llamada glicosilación, es fundamental para muchos procesos biológicos, incluida la respuesta inmunitaria.
Para aprender más sobre cómo el COG afecta a las células vegetales, el equipo de investigación modificó algunas plantas para que no pudieran producirlo. En condiciones normales de crecimiento, las plantas modificadas crecieron perfectamente y eran indistinguibles de las plantas no modificadas.
Sin embargo, privar a las plantas de luz significa que no pueden producir azúcares a partir de la luz solar para impulsar el crecimiento. Cuando se expusieron a una oscuridad excesiva, las hojas de las plantas mutantes libres de COG comenzaron a amarillear, arrugarse y adelgazarse, una señal de que las plantas estaban muriendo.
“En la oscuridad, los mutantes COG mostraron signos de senescencia que normalmente aparecen en plantas de tipo salvaje y no modificadas alrededor del noveno día. Pero los mutantes mostraron estos signos en sólo tres días”, dijo Choi.
Volver a colocar la proteína COG en las plantas mutantes rápidamente las devolvió a la vida. “Fue como si nada les hubiera pasado cuando revertimos la mutación”, dice Dehesh. “Estas respuestas resaltan la importancia crítica de la proteína COG y la función normal de Golgi en el manejo del estrés”.
Parte del entusiasmo en torno a este descubrimiento es que los humanos, las plantas y todos los organismos eucariotas tienen cuerpos de Golgi en sus células. Las plantas ahora pueden servir como plataforma para estudiar las complejidades del papel del Golgi en el envejecimiento humano. Por este motivo, el equipo de investigación planea realizar más estudios sobre los mecanismos moleculares que subyacen a los hallazgos de este estudio.
“Nuestra investigación no sólo mejora nuestro conocimiento sobre cómo envejecen las plantas, sino que también puede proporcionar información importante sobre el envejecimiento humano”, afirma Dehesh. – Cuando el complejo proteico COG no funciona correctamente, nuestras células pueden envejecer más rápido, tal como vimos en las plantas cuando no recibieron suficiente luz. Este avance podría tener implicaciones de gran alcance para el estudio del envejecimiento y las enfermedades relacionadas con la edad”.
Fuente: Universidad de California – Riverside.
