Cómo se transportan los aminoácidos en las plantas
Las plantas producen todos los aminoácidos esenciales para la vida humana. Esto suele ocurrir en orgánulos celulares especializados, los llamados plástidos. Un equipo de investigación dirigido por la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf (HHU) ha descifrado ahora el mecanismo por el que las plantas distribuyen estos aminoácidos dentro de sus organismos. En la revista científica Nature Plants, los investigadores describen el mecanismo y la clase de proteínas transportadoras utilizadas para este proceso. Los hallazgos podrían contribuir a cultivar plantas con un mayor contenido de aminoácidos esenciales y, por tanto, con una mejor calidad nutricional.
Las proteínas, componentes básicos de todo organismo, son moléculas de gran tamaño formadas por muchos aminoácidos. Los seres humanos pueden producir algunos de estos aminoácidos por sí mismos, pero otros -los "aminoácidos esenciales"- deben obtenerse de los alimentos. Las plantas sintetizan por sí mismas los 20 aminoácidos "proteinogénicos" -de los que se componen las proteínas-, lo que las convierte en el proveedor ideal de aminoácidos para la dieta humana.
Sin embargo, las plantas no producen los aminoácidos de todas las áreas. Nueve de estas moléculas, incluidos importantes componentes básicos como la lisina y la arginina, sólo se producen en los plastos. "Los cloroplastos, en los que tiene lugar la fotosíntesis, también son plástidos. Hasta ahora se desconocía cómo se transportan los aminoácidos desde los plastos a otras partes de la planta.
El grupo de investigación dirigido por el Profesor Dr. Andreas P. M. Weber, del Instituto de Bioquímica Vegetal de la HHU, ha atribuido ahora la función de transportar aminoácidos a través de las membranas de los cloroplastos a una clase de proteínas transportadoras denominadas RETICULATA1 (abreviado: RE1). Esto permite su intercambio dentro de la planta.
Profesor Weber, autor correspondiente del estudio, que ha aparecido ahora en Nature Plants: "La función molecular de RE1 ha sido un misterio durante décadas, aunque se sabía que las mutaciones en este gen causan formas foliares conspicuas en la planta modelo Arabidopsis thaliana (berro de tallo). Ahora demostramos que RE1 es un transportador especializado de aminoácidos básicos como la arginina, la citrulina, la ornitina y la lisina".
Las plantas que carecen de RE1 no sólo presentan una forma foliar "reticulada" característica, sino que además sólo contienen pequeñas cantidades de aminoácidos básicos en sus hojas y cloroplastos. La autora principal, la Dra. Franziska Kuhnert: "Esto indica una distribución alterada de aminoácidos en la planta. La pérdida completa de RE1 y de su pariente más cercano RER1 (RETICULATA-RELATED1) es incluso letal para la planta, lo que subraya el papel esencial de estas proteínas."
El equipo de investigación también pudo demostrar que la pérdida de RE1 reduce la biosíntesis de aminoácidos básicos y altera el equilibrio de las reservas de aminoácidos entre los plastos y el citosol, el fluido dentro de las células.
Kuhnert: "RE1 y las proteínas relacionadas se encuentran exclusivamente en organismos que contienen plastos. Dado que todas las plantas y algas fotosintéticas poseen proteínas RE, estas proteínas deben ser antiguas en términos evolutivos y haberse originado en una época en la que los plastos se formaron por 'endosimbiosis' - la absorción de células previamente independientes en otras células. RE1 puede haber contribuido de forma importante a este desarrollo evolutivo de las plantas".
"Nuestros resultados aportan conocimientos cruciales sobre la compleja conexión entre el transporte de aminoácidos a los plastos y el desarrollo de las hojas, así como la distribución de nutrientes en las plantas", resume Weber, y añade: "El descubrimiento abre nuevas perspectivas para el cultivo de plantas y permite desarrollar cultivos con un mayor contenido de aminoácidos esenciales. Esto puede contribuir a la seguridad alimentaria mundial".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Más noticias del departamento ciencias
