El trabajo del IBMCP (CSIC-UPV) aporta una perspectiva más amplia sobre la biología que determina el crecimiento celular
Una proteína desvela los secretos del desarrollo de las plantas
Todos los seres vivos comparten un origen común, lo que explica la presencia de estructuras similares en distintos organismos, desde plantas hasta animales
Un equipo del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), un centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València (UPV), ha llevado a cabo una investigación que demuestra el papel esencial de la proteína BDH en el crecimiento de las plantas. Su importancia radica en su influencia sobre un proceso clave para la organización del material genético dentro de las células. Además, mediante el uso de inteligencia artificial, los científicos han confirmado que la estructura de esta proteína se ha mantenido conservada a lo largo de la evolución.
El estudio, publicado en la prestigiosa revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), sugiere que la función de estas proteínas podría ser similar en diversas especies y que desempeñan un papel crucial en la regulación de la función celular. Alteraciones en este mecanismo se han relacionado con enfermedades como el cáncer.
Todos los seres vivos comparten un origen común, lo que explica la presencia de estructuras similares en distintos organismos, desde plantas hasta animales. Una de estas estructuras es la cromatina, que regula la organización del ADN dentro del núcleo celular. La cromatina está compuesta por ADN y proteínas que permiten la compactación del material genético y controlan el acceso a la información contenida en él. Su estructura puede cambiar dinámicamente para activar o desactivar genes según las necesidades celulares.
Este proceso se lleva a cabo mediante proteínas especializadas llamadas «complejos remodeladores de la cromatina», que utilizan energía para deslizar, modificar o eliminar otras proteínas, regulando así el acceso al ADN. En este contexto, el equipo liderado por Javier Gallego Bartolomé, científico del CSIC en el IBMCP, analizó la función molecular de la proteína BDH (BCL-domain Homolog), que forma parte del complejo remodelador SWI/SNF (SWItch/Sucrose Non-Fermentable), esencial para el desarrollo de las plantas.
Gallego explica que este mecanismo ha permanecido inalterado a lo largo de la evolución y es clave en la regulación genética. Alteraciones en estos complejos pueden causar enfermedades como el cáncer en mamíferos o anomalías en el crecimiento de las plantas. Su equipo descubrió que la ausencia de la proteína BDH provoca inestabilidad en el complejo SWI/SNF, lo que genera múltiples defectos en el desarrollo vegetal.
En investigaciones previas, el IBMCP había identificado similitudes entre la proteína BDH en plantas y la proteína BCL7 en mamíferos. Ahora, también han encontrado paralelismos con la proteína de levadura Rtt102, lo que sugiere una función evolutivamente conservada. Este hallazgo fue posible gracias al uso de AlphaFold, una herramienta de inteligencia artificial desarrollada por Google DeepMind, capaz de predecir la estructura de proteínas en minutos.
AlphaFold está revolucionando el estudio de proteínas y su interacción con ADN o ARN, facilitando el diseño experimental. Sin embargo, sus predicciones requieren validación experimental, la cual se llevó a cabo mediante técnicas clásicas como análisis fenotípicos, expresión génica y espectrometría de masas.
Estos descubrimientos podrían tener aplicaciones biotecnológicas relevantes. En mamíferos, las alteraciones del complejo SWI/SNF están vinculadas al cáncer, mientras que en plantas este complejo es fundamental para su desarrollo. Según Gallego, estos hallazgos podrían servir de base para futuras aplicaciones en biotecnología dirigidas a solucionar estos problemas.
