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Nueva información funcional sobre el tráfico de proteínas en las plantas

El complejo del poro nuclear (NPC) es un elemento clave que controla el tráfico de proteínas y ARN entre el núcleo y el citoplasma en todas las células eucariotas. Investigadores de un proyecto financiado por la Unión Europea caracterizaron este gran complejo proteico en la planta modelo Arabidopsis thaliana.
Nueva información funcional sobre el tráfico de proteínas en las plantas
Hasta el momento, se han logrado avances sustanciales en la identificación de la estructura del NPC en células de levadura y mamíferos. El NPC es el complejo multiproteico más grande presente en estas células. Está constituido por múltiples copias de unas treinta proteínas diferentes, que los científicos denominan nucleoporinas.

Sin embargo, los científicos aún disponen de muy poca información sobre la estructura molecular y la función fisiológica de las nucleoporinas en plantas. Para hacer frente a esta laguna de conocimiento, se inició el proyecto financiado por la Unión Europea PLANTNPC (Functional characterisation of the plant nuclear pore complex).

El objetivo era mejorar el conocimiento actual sobre cómo afecta el NPC a diferentes rutas de señalización a través de la identificación de toda una serie de plantas mutantes para nucleoporinas. Estas plantas mutantes pueden proporcionar información sobre cómo el tráfico de proteínas afecta a la respuesta frente a factores estresantes hormonales, abióticos y bióticos.

Para tal fin, los investigadores analizaron los fenotipos de una amplia variedad de plantas deficientes para nucleoporinas. Estos examinaron tanto la morfología nuclear como la acumulación de ARN mensajero (ARNm) y descubrieron que la forma del núcleo no es igual en todas las plantas mutantes. Determinadas nucleoporinas mutantes presentaban un núcleo más redondeado que otras.

Más sorprendente fue el descubrimiento de que se acumulan concentraciones diferentes de ARNm nuclear en estos mutantes. La cantidad de ARNm acumulada fue estimada con un nuevo método, que también permitió determinar cómo diferentes subcomplejos contribuyen a la exportación de macromoléculas nucleares.

Para estudiar en mayor detalle el papel del NPC en la exportación de ARNm, los investigadores emplearon la secuenciación del ARN. Estos aislaron ARNm a partir de fracciones de ribosoma y polisoma con el fin de identificar qué transcriptos son transportados de manera diferencial desde el núcleo en distintos mutantes. El análisis del amplio conjunto de datos obtenido está actualmente en marcha.

Se espera que los resultados proporcionen conocimientos de gran valor sobre la función del NPC así como de la especificidad que tiene lugar a nivel del NPC. En este sentido, estudios futuros proporcionarán información sobre las proteínas específicas cuyo transporte nuclear está modificado en respuesta tanto a patógenos y hormonas como al frío.

El proyecto PLANTNPC ha abordado alguno de los principales retos a los que se enfrentan los investigadores de esta disciplina científica emergente centrada en el estudio del NPC en plantas y en cómo afectan a la expresión genética distintas mutaciones en el NPC. Los conocimientos actuales sobre el NPC en plantas también han sido recapitulados en un artículo de síntesis publicado en la revista científica Journal of Experimental Botany.

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Palabras clave

Tráfico de proteínas, plantas, complejo del poro nuclear, ARN, nucleoporinas, PLANTNPC
Número de registro: 182769 / Última actualización el: 2016-05-24
Dominio: Biología, Medicina
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