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Un estudio cient\u00edfico revela un nuevo mecanismo para el control de la v\u00eda de s\u00edntesis de las saponinas, unas mol\u00e9culas esenciales para la defensa y la relaci\u00f3n de algunas plantas con el entorno, y de gran inter\u00e9s para el sector biom\u00e9dico e industrial.<\/p>\n
En el art\u00edculo, publicado recientemente en la revista Nature, participa el profesor Narciso Campos del departamento de Bioqu\u00edmica y Biolog\u00eda Molecular (Biolog\u00eda), de la Universidad de Barcelona, dentro del marco de un trabajo internacional coordinado por el investigador Alain Goossens, del Instituto Flamenco de Biotecnolog\u00eda (VIB, B\u00e9lgica).<\/p>\n
El nuevo trabajo analiza la v\u00eda de s\u00edntesis de las saponinas, unos metabolitos secundarios ampliamente distribuidos en el mundo vegetal. Las saponinas, que forman parte del arsenal defensivo de algunas plantas frente a amenazas externas (pat\u00f3genos, herb\u00edvoros, etc.), son mol\u00e9culas que alteran la permeabilidad de las membranas y presentan un gran inter\u00e9s farmac\u00e9utico e industrial como agentes antimicrobianos, anticancer\u00edgenos y hemol\u00edticos, entre otras aplicaciones. Las saponinas se sintetizan a partir de la v\u00eda de los isoprenoides (terpenoides), una ruta metab\u00f3lica en la que tiene un papel clave la enzima HMGR (3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA reductasa).<\/p>\n
Tal como explica el profesor Narciso Campos, \u00abla HMGR fue identificada hace unas cuatro d\u00e9cadas en mam\u00edferos y, poco despu\u00e9s, en plantas y hongos\u00bb. \u00abEn el caso de los humanos \u2013contin\u00faa\u2013, es la enzima clave para el control de la s\u00edntesis de colesterol, un isoprenoide esencial pero cuyo desajuste causa graves anomal\u00edas, como la aterosclerosis\u00bb.<\/p>\n
En el caso de hongos y plantas, tambi\u00e9n es la enzima clave para la s\u00edntesis de los esteroles. Por su inter\u00e9s en biomedicina, los estudios sobre la v\u00eda de s\u00edntesis de isoprenoides representan la tem\u00e1tica que ha recibido m\u00e1s galardones en la historia de los Premios Nobel\u00bb.<\/p>\n
Un freno molecular a la s\u00edntesis de saponinas<\/p>\n
La nueva investigaci\u00f3n se ha centrado en la fisiolog\u00eda de la planta Medicago truncatula, un organismo vegetal de referencia para los estudios sobre plantas leguminosas. Cuando las plantas detectan una agresi\u00f3n externa, se desencadena una s\u00edntesis masiva de saponinas a trav\u00e9s de la se\u00f1al bioqu\u00edmica inducida por la fitohormona metil jasmonato.<\/p>\n
Esta se\u00f1al bioqu\u00edmica, en concreto, promueve la actividad de diferentes isoformas de la enzima HMGR, y en consecuencia, la s\u00edntesis de saponinas con funci\u00f3n defensiva. Seg\u00fan los expertos, en esta cascada de reacciones metab\u00f3licas existir\u00eda un freno molecular no descrito hasta ahora: el de la ubiquitina ligasa o E3, que regular\u00eda de forma negativa la actividad de la HMGR y por tanto la s\u00edntesis de saponinas, que en exceso tambi\u00e9n resultar\u00edan fatales para la planta.<\/p>\n
\u00abLa ubiquitina ligasa es una subunidad del sistema ubiquitina-proteasoma de degradaci\u00f3n de prote\u00ednas. En concreto, esta estructura reconoce la diana molecular que ha de ser degradada. Cabe recordar que en biolog\u00eda los procesos de degradaci\u00f3n selectiva de prote\u00ednas son tan importantes como los de s\u00edntesis. De hecho, muchas enfermedades se deben a la acumulaci\u00f3n de prote\u00ednas que no han sido degradadas\u00bb, detalla Narciso Campos, que es miembro del Grupo de Investigaci\u00f3n en Gen\u00e9tica Molecular de Plantas de la UB y del Centro de Investigaci\u00f3n en Agrigen\u00f3mica (CRAG).<\/p>\n
Las mol\u00e9culas identificadas tienen un extraordinario potencial biotecnol\u00f3gico e industrial<\/p><\/blockquote>\n
A diferencia de otros organismos, la v\u00eda de s\u00edntesis de isoprenoides en plantas es de una extraordinaria complejidad. Hasta la fecha, se han descrito unos 35.000 compuestos isoprenoides sintetizados mayoritariamente por organismos vegetales. Las mol\u00e9culas identificadas, que son solo una parte de las que existen en plantas, tienen en conjunto un extraordinario potencial biotecnol\u00f3gico e industrial.<\/p>\n
Los isoprenoides son esenciales para multitud de funciones de la planta (respiraci\u00f3n, fotos\u00edntesis, control del desarrollo u organizaci\u00f3n de la c\u00e9lula, entre otras) y para modular su relaci\u00f3n con el medio ambiente (defensa, atracci\u00f3n de insectos, etc.). \u00abCada grupo de plantas se ha especializado en la producci\u00f3n de isoprenoides concretos\u00bb, explica Narciso Campos.<\/p>\n
Los progresos en la elucidaci\u00f3n de la ruta de s\u00edntesis de isoprenoides en plantas tambi\u00e9n abren nuevas fronteras al conocimiento del metabolismo del colesterol, de gran inter\u00e9s biom\u00e9dico por sus efectos sobre la salud humana. Seg\u00fan los expertos, en mam\u00edferos, levaduras y plantas, la enzima HMGR tiene una estructura bipartita en la que destaca un dominio catal\u00edtico conservado y un dominio de membrana que la ancla al ret\u00edculo endoplasm\u00e1tico.<\/p>\n
En diferentes estudios, se ha constatado que la expresi\u00f3n del dominio de membrana conduce a la s\u00edntesis masiva de membranas e hipertrofia de este org\u00e1nulo celular. Esta respuesta com\u00fan, seg\u00fan apunta Narciso Campos, se ha mantenido a lo largo de la evoluci\u00f3n y podr\u00eda tambi\u00e9n estar ligada al control de s\u00edntesis de esteroles<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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