Doctores Paul Rosas Santiago y Omar Pantoja Ayala

Desarrollan sus actividades de investigación en el Departamento de Biología Molecular de Plantas del IBt. Este trabajo se hizo acreedor al Reconocimiento al Mérito Estatal de Investigación 2018, en la categoría de Investigación científica, que otorga el estado de Morelos a través de la Secretaría de Innovación, Ciencia y Tecnología. Estos hallazgos fueron publicados en la prestigiada revista Science en su número del 4 de mayo del 2018.

Las biomembranas son estructuras que recubren, delimitan y aíslan a la célula y a los organelos celulares de su medio externo. La membrana de la célula que está en contacto con el medio externo se denomina membrana plasmática; otras membranas son las que recubren al retículo endoplásmico, aparato de Golgi, cloroplasto y la mitocondria.

En nuestro grupo de investigación nos dedicamos a conocer cómo las diferentes membranas se comunican a través de un proceso denominado tráfico vesicular. El estudio del tráfico vesicular ha demostrado cómo funciona el sistema de paquetería que la célula usa para recibir y enviar los productos que requiere para su subsistencia, particularmente lípidos o grasas y proteínas.

Haciendo una analogía, imaginemos que el funcionamiento de la célula depende del tráfico correcto de los constituyentes de las biomembranas, similar al transporte que realiza una compañía de mensajería. Dentro de este tipo de compañías existe una serie de oficinas encargadas de recibir, marcar, empaquetar, seleccionar, enviar y entregar los paquetes o cartas a su destinatario. Dentro de la célula, estas oficinas corresponderían al retículo endoplásmico, aparato de Golgi, mitocondria, y vacuola, entre otros organelos. Cada uno de estos organelos tiene una función particular, y como en una compañía de mensajería, el transporte de proteínas y lípidos es muy importante, por lo que la célula busca que este servicio de paquetería sea eficiente, controlado y de calidad. Es importante que no existan errores durante el proceso de la orden del pedido, su identificación, empaque y transporte ya que de ello depende el buen funcionamiento de la célula. En humanos algunos estudios científicos muestran que un mal funcionamiento de este sistema de paquetería celular permite el desarrollo de enfermedades como el Alzheimer y Parkinson, puntualizando la relevancia de esta mensajería a nivel celular.

Como parte de los trabajos de nuestro laboratorio, llevamos a cabo un estudio realizado en la planta Arabidopsis thaliana, que es un organismo modelo de estudio para muchos científicos en el mundo. Nuestro estudio se enfocó en investigar el sistema de paquetería celular antes mencionado. En específico, estudiamos dos tipos de proteínas, una que es parte del sistema de paquetería y que de hecho se encarga de la identificación de los paquetes, a esta proteína se le conoce como cornichon (pepinillo), la otra proteína (el paquete) es un canal de calcio (receptor de glutamato), el cual necesita ser identificado y transportado correctamente por este sistema de tráfico vesicular. En nuestro estudio demostramos que la interacción de estas dos proteínas asegura su tráfico correcto desde el retículo endoplásmico hasta su sitio de residencia, la membrana plasmática, así como en la activación del canal de calcio por la proteína cornichon. Este estudio se realizó en los granos de polen, células que son importantes en las plantas con flores, ya que llevan a cabo la fertilización.

¿Cuál es la importancia de este hallazgo?

La trascendencia de nuestros resultados reside en ayudar a comprender mejor el proceso de la fertilización, ya que este proceso si bien ha sido estudiado por años, nuestra investigación evidenció a las dos proteínas que son dos de las proteínas que guían el crecimiento del grano de polen para realizar la fecundación del óvulo por las células espermáticas en esta planta. La manipulación de plantas con flores fue importante para que la humanidad pudiera prosperar. La agricultura y la mercadotecnia alrededor de los frutos y las semillas, productos de la fertilización, son actividades con gran influencia en la economía mundial, sin embargo, más allá de su importancia en los mercados financieros, la fertilización en plantas nos provee de placeres tan simples como el de disfrutar un helado de limón en un día soleado ya que ese fruto (el limón) es el resultado de un proceso de fertilización.

Fuente: Revista Biotecnología en Movimiento

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