Programar la muerte de una célula
La muerte celular programada (MCP) es un fenómeno crítico del desarrollo necesario para el control, el desarrollo en el momento oportuno y la homeostasis de los organismos pluricelulares. Utilizando técnicas microespectroscópicas, el proyecto europeo INSIGHT INSIDE estudió las interacciones moleculares en las que están implicadas importantes moléculas de señalización. La base molecular de la MCP podría ser dilucidada al determinarse los mecanismos de transducción de señales que conducen a la cascada de reacciones bioquímicas y a la apoptosis final. Los socios del proyecto de la Universidad de Wageningen (Países Bajos) investigaron específicamente el papel de las proteínas R. Muchos genes de resistencia (R) a las enfermedades de las plantas codifican para proteínas con tres regiones funcionalmente importantes. Los dominios terminales son estructuras alfa helicoidales tipo «coiled coil» (CC) y secuencias repetitivas ricas en leucina («leucine rich repeat» o LRR). En el centro hay un sitio de unión a nucleótidos («nucleotide-binding site» o NBS). Estas proteínas CC-NBS-LRR reconocen productos derivados de los patógenos e inician una respuesta de resistencia, que a menudo incluye un tipo de muerte celular conocida como respuesta hipersensible. Así, partiendo de la premisa de que estas proteínas R actúan como interruptores moleculares utilizando el NBS, los investigadores procuraron esclarecer aún más estas cascadas moleculares. Otra característica destacable es que las proteínas R se translocan directamente al núcleo. En este sentido, están estratégicamente colocadas dentro de la célula para interactuar directamente con los factores de transcripción. Los científicos descubrieron que la región LRR es responsable del reconocimiento de un efector patógeno que desencadena la autoinhibición intramolecular. Esto abre camino a la unión de otras moléculas de señalización u oligomerización. Por último, se producen compuestos antipatógenos seguidos por una ráfaga de especies de oxígeno reactivo y, a continuación, el punto crítico final: la muerte celular. Para acelerar la detección de las interacciones proteína-proteína que participan en las cascadas, los mismos socios del proyecto fusionaron la técnica de detección denominada «biblioteca contra biblioteca» («library-versus-library») con el despliegue de fagos. Además, el uso de fagos fluorescentes permitió identificar las interacciones de las proteínas en tiempo real. Los datos de esta investigación se han incorporado en los programas de mejora de plantas para obtener resistencia contra agentes patógenos y parásitos. El conocimiento de las vías moleculares también proporciona nuevas posibilidades ilimitadas para el desarrollo de medicamentos adaptados específicamente a enfermedades y cánceres.