Los priones como los de las ‘vacas locas’ tienen un papel esencial para registrar las condiciones ambientales a largo plazo, y regular la floración en la descendencia
Se dieron a conocer como los agentes infecciosos de
las vacas locas, pero los priones se han revelado después
como unos componentes esenciales de todo tipo de células, y con unas
propiedades evolutivas bien singulares: encarnan una especie de memoria de las
condiciones ambientales que se transmite entre generaciones sin necesidad de
implicar a los genes. Son pura proteína. El equipo de Susan Lindquist, una de
las mayores expertas en estos asombrosos agentes biológicos, los ha descubierto
ahora en las plantas, y en plena acción: guardando la memoria del frío en las
flores de la descendencia.
Los agentes infecciosos convencionales –virus, bacterias,
hongos— son infecciosos porque tienen genes (ADN o ARN), que son moléculas
informativas capaces de sacar copias de sí mismas. Un prion es una mera
proteína, no tiene genes, pero es capaz de infectar por una razón radicalmente
distinta: la proteína puede adoptar dos formas, inocua e infecciosa, y la forma
inocua se convierte en infecciosa cuando toca a otro prion infeccioso. Lo que
se propaga no es una cosa, sino la forma de una cosa.
La razón por la que los priones pueden actuar como
sistemas de memoria es en realidad la misma que los convierte en ocasiones en
agentes patógenos. Cierta condición ambiental (el frío, por ejemplo) modifica
la forma de un prion, y esta forma se propaga a los demás priones del mismo
tipo, formando una estructura polimérica (compuesta por muchos priones del
mismo tipo) que resulta muy estable a lo largo del tiempo o de las
generaciones. Esto, que resulta un desastre en el caso de las vacas locas (y
otras formas de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob), supone un eficaz mecanismo
de adaptación al entorno en condiciones normales.
Lindquist, una brillante genetista del MIT (Massachusetts
Institute of Technology, en Boston), ha investigado a fondo los priones de la
levadura, un sistema modelo con enormes ventajas técnicas, y gracias a ello ha
podido definir unas características comunes a todos los priones que, ahora,
puede reconocer un ordenador explorando los genomas de otras especies. De este
modo, ha descubierto unas 500 proteínas de plantas que tienen las
características definitorias de los priones. Presenta su investigación en PNAS junto a colegas del MIT y otros centros de Boston.
La razón por la que los priones pueden actuar como sistemas de
memoria es en realidad la misma que los convierte en ocasiones en agentes
patógenos
“Las plantas forman memorias que registran la exposición
previa a la sequía, el calor, el frío prolongado y los agentes patógenos”,
explica Lindquist. “Por ejemplo, la memoria de la hibernación, conocida
como vernalización, se forma tras una exposición prolongada
al frío, y luego promueve la floración en primavera; esta memoria puede
persistir en una planta criada a partir de un esqueje que, en sí mismo, nunca
ha estado expuesto al frío”.
Es significativo que muchos de los 500 priones recién
descubiertos en plantas tengan funciones relacionadas de un modo u otro con la
floración. Lindquist y sus colegas han estudiado a fondo uno de ellos, cuyo gen
ya era conocido por los genetistas de plantas. Se llama luminidependens (porque
responde a la luz) y, según las sofisticadas pruebas que Lindquist ha puesto a
punto en la levadura, es un prion de manual. De hecho, funciona a la perfección
como un prion en la levadura.
“Es interesante reparar”, comenta Lindquist, “en que, a
mediados del siglo XX, algunos científicos soviéticos usaron el fenómeno de la
vernalización como un fuerte argumento contra el concepto de herencia basado en
los genes; resulta irónico que el concepto de vernalización pueda tener,
después de todo, un elemento heredable que no es de ADN y está implicado en su
perpetuación”.
Ironías aparte, Lindquist está convencida de que el mundo
de los priones no ha hecho aún más que asomar la cabeza, y que un gran cuerpo
de conocimiento está ahí debajo esperando a ser descubierto. Y no
necesariamente por los rusos.
Los priones guardan la memoria del frío en las flores de la descendencia. PIXABAY
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