El proceso biológico descrito por los investigadores del Instituto Leloir en plantas también arroja luz sobre procesos que ocurren en mamíferos. El hallazgo podría ser aprovechado en el futuro tanto para el mejoramiento de los cultivos como en la comprensión de patologías humanas.
(04/06/2015 – Agencia CyTA-Instituto Leloir)-. Investigadores del Instituto Leloir , Argentina(FIL), descubrieron un mecanismo biológico clave que, si está alterado, entorpece el desarrollo de las plantas. Y lo más sorprendente es que también podría estar vinculado a una enfermedad en humanos.
Cuando los organismos, vegetales o animales, crecen, sus células se multiplican. Para que ello ocurra, primero debe duplicarse el material genético, el ADN, para que las células hijas reciban una copia completa de todos los genes allí codificados.
La enzima polimerasa delta es una molécula que, junto a otras, se encarga de duplicar el ADN para las células que se van originando. “Tras realizar una serie de experimentos, para nuestra sorpresa descubrimos que una falla en esta enzima puede a su vez generar marcas en otras piezas llamadas histonas, las cuales son necesarias para empaquetar de un modo apropiado el ADN en el núcleo de las célula hijas”, señaló el líder del trabajo, el doctor Pablo Cerdán, jefe del Laboratorio de Biología Molecular de Plantas de la FIL.
“Las marcas en las histonas son muy importantes para que las células hijas ‘recuerden’ cuales genes estaban activos y cuales inactivos en la célula progenitora, un mecanismo muy importante para que cada célula mantenga su identidad”, añadió el investigador del CONICET.
Realizando experimentos en Arabidopsis thaliana, un modelo clásico para la investigación de vegetales en el laboratorio, Cerdán y su grupo descubrieron que las fallas en la polimerasa delta dejan huellas en las histonas vinculadas al gen SEP3, asociado con la floración. “Estos defectos hacen que el gen SEP3 se ‘prenda’ antes de lo esperado y en tejidos de la planta donde no suele hacerlo. Como consecuencia florece más temprano y por lo tanto no responde bien a los cambios estacionales”, explica Cerdán.
Sin embargo, las implicancias del hallazgo podrían ir más allá del reino vegetal. Un reciente trabajo mostró que determinadas fallas en la enzima ADN polimerasa delta humana eran la causa de una rara enfermedad que provoca alteraciones subcutáneas, sordera, subdesarrollo de la mandíbula inferior y trastornos en la función de los testículos en el caso de los hombres. “La pregunta que surge es entonces si el mismo tipo de alteraciones en las marcas en las histonas desencadena la enfermedad en seres humanos”, plantea Cerdán.
El avance podría ser importante tanto para desarrollar nuevas estrategias de mejoramiento de los cultivos como para avanzar en el entendimiento de los mecanismos básicos comunes a los distintos organismos que habitan la Tierra, indicó Cerdán.
Del trabajo, publicado en la destacada revista “PLOS Genetics”, también participaron los doctores Francisco Iglesias, Natalia Bruera, Sebastian Dergan-Dylon, Julieta Mateos y Cristina Marino-Buslje, de la FIL, el doctor Hernan Lorenzi del Instituto J. Craig Venter, en Estados Unidos, y los doctores Franziska Turck y George Coupland del Instituto Max Planck, en Alemania.
Los autores del hallazgo científico, el doctor Pablo Cerdán (der.), jefe del Laboratorio de Biología Molecular de Plantas del Instituto Leloir, la doctora Julieta Mateos y el doctor Francisco Iglesias.
El trabajo de los científicos del Instituto Leloir se realizó en Arabidopsis thaliana, un modelo clásico para la investigación de vegetales.