El tratamiento con ABA (derecha) estimula la adaptación de las plantas ante una situación de sequía, al reducir el consumo de agua e inducir la expresión de genes protector

Investigadores del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro
mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat
Politècnica de València, han participado en un estudio que revela nuevas funciones de
la proteína FREE1/FYVE1, previamente conocida por su papel como componente de la
maquinaria ESCRT, fundamental para regular la vida media de las proteínas. Los
resultados del trabajo, que ayudan a entender cómo las proteínas adquieren
funciones adicionales durante la evolución, han sido publicados en la revista Nature
Plants.
Las células eucariotas contienen un núcleo diferenciado, rodeado por una membrana
nuclear que lo separa del citoplasma. Los organismos que contienen células eucariotas
son los protozoos, hongos, plantas y animales. Las células están delimitadas por una
membrana plasmática que constituye la frontera entre el exterior y los contenidos
celulares. Es semipermeable y regula las moléculas que entran y salen del citoplasma,
que es la parte de la célula que se encuentra entre el núcleo y la membrana
plasmática.
El profesor de investigación del CSIC en el IBMCP Pedro L. Rodríguez explica que “en el
citoplasma de las células eucariotas existen unos cuerpos de vesículas que regulan la
vida media de las proteínas internalizadas mediante endocitosis y para ello utilizan la
maquinaria ESCRT, que incluye a la proteína FREE1/FYVE1 y es fundamental para la
biología de las plantas y los animales. En el año 2016, nuestro grupo de investigación
del IBMCP publicó un trabajo que mostraba cómo esta proteína era capaz de reconocer los receptores de la hormona ácido abscísico o ABA, responsable de
organizar la respuesta adaptativa de la planta en situaciones de sequía. Ello suponía el
descubrimiento de una nueva regulación de la respuesta al estrés ambiental mediante
la maquinaria ESCRT”. En aquel trabajo, los investigadores descubrieron que los
receptores del ABA son internalizados mediante endocitosis y viajan a través de los
cuerpos vesiculares del citoplasma mediante la maquinaria ESCRT, y que si se
ralentizaba esta vía se abría la posibilidad de reducir el consumo de agua de la planta
en situaciones de sequía.
El nuevo trabajo publicado en Nature Plants, liderado por investigadores de la South
China Normal University y Hong-Kong University (China), y que cuenta con la
colaboración del IBMCP, ha permitido descubrir una segunda función de la proteína
FREE1/FYVE1
“En algunos casos, el espacio no usado por una proteína para su función catalítica
puede ser aprovechado para realizar otras funciones, lo que le permite llevar a cabo
más de una actividad y, además, hay que tener en cuenta que la función de una
proteína no depende solamente de su estructura, sino también de su localización en la
célula. Al estudiar la localización subcelular de FREE1/FYVE1 observamos que una
parte de la proteína se localizaba en el núcleo celular. En colaboración con científicos
de la Universidad de Hong-Kong y de Guangzhou, pudimos descubrir una función
radicalmente nueva para FREE1/FYVE1, que actúa en el núcleo como un represor de la
función de dos factores de transcripción usados por el ABA. De este modo,
FREE1/FYVE1 es una proteína bifuncional, que ejerce un control sofisticado de la
señalización del ABA y la respuesta de la planta en situaciones de sequía”, aclara Pedro
L. Rodriguez.
Hongbo Li, Yingzhu Li, Qiong Zhao, Tingting Li, Juan Wei, Baiying Li, Wenjin Shen, Chao Yang,
Yonglun Zeng, Pedro L. Rodriguez, Yunde Zhao, Liwen Jiang, Xiaojing Wang and Caiji Gao.
The plant ESCRT component FREE1 shuttles to the nucleus to attenuate abscisic acid
signalling. Nature Plants: https://doi.org/10.1038/s41477-019-0400-5

 

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