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 un estudio que revela el papel crucial de la proteína BDH en el crecimiento adecuado de las plantas. Este descubrimiento se centra en cómo esta proteína influye en la organización del material genético dentro de las células vegetales.
La investigación, publicada 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, desempeñando un rol fundamental en la regulación celular. Las alteraciones en este proceso están vinculadas a enfermedades como el cáncer.
Un origen común y su impacto
Todos los seres vivos comparten un origen común, lo que lleva a que ciertas estructuras se repitan a través de diferentes organismos, desde plantas hasta animales. Un ejemplo notable es la forma en que estos organismos organizan su material genético, específicamente cómo el ADN se distribuye dentro del núcleo celular. Esta tarea es realizada por la cromatina, una combinación de ADN y proteínas que permite compactar el material genético y regular el acceso a su información.
La cromatina opera mediante proteínas especializadas conocidas como “complejos remodeladores de la cromatina”, que utilizan energía para modificar o desplazar otras proteínas, facilitando o restringiendo el acceso al ADN. En este contexto, el equipo liderado por Javier Gallego Bartolomé, investigador del CSIC en el IBMCP, ha analizado la función molecular de la proteína BDH dentro del complejo SWI/SNF, uno de estos remodeladores.
Mecanismos evolutivos conservados
“Este mecanismo ha perdurado a lo largo de la evolución y es fundamental para la regulación genética. Las disfunciones en estos complejos están asociadas con enfermedades como el cáncer en mamíferos o problemas de desarrollo en plantas”, explica Gallego. El equipo observó que un mal funcionamiento del sistema provoca defectos significativos en el desarrollo vegetal, atribuibles a la inestabilidad del complejo SWI/SNF debido a la falta de BDH.
En investigaciones anteriores, el grupo había identificado similitudes entre la proteína BDH en plantas y otras proteínas animales, como BCL7 en mamíferos. Recientemente, también establecieron una correlación con una proteína de levadura llamada Rtt102, verificando que ambas cumplen funciones similares para el correcto funcionamiento de la cromatina. La clave para este hallazgo fue el uso de inteligencia artificial: “El uso de AlphaFold, una herramienta desarrollada por Google DeepMind para predecir estructuras proteicas, fue determinante”, aclara Gallego.
Innovación impulsada por inteligencia artificial
AlphaFold está transformando el estudio de las estructuras proteicas y sus interacciones con moléculas como ADN o ARN al permitir predecir rápidamente la estructura proteica. Esto facilita enormemente los diseños experimentales necesarios para validar dichas predicciones mediante técnicas clásicas como expresión génica y espectrometría de masas.
Los descubrimientos realizados por este equipo podrían tener importantes aplicaciones biotecnológicas a medio plazo. “En mamíferos, las disfunciones del complejo SWI/SNF están relacionadas con el cáncer; mientras tanto, en plantas es esencial para su desarrollo. Por lo tanto, nuestros hallazgos podrían sentar las bases para desarrollar soluciones biotecnológicas que aborden estos desafíos”, concluye Gallego.
Preguntas sobre la noticia
¿Cuál es el papel de la proteína BDH en las plantas?
La proteína BDH juega un papel clave en el correcto crecimiento de las plantas, ya que afecta la organización del material genético dentro de las células. Su función es esencial para el desarrollo y regulación genética.
¿Qué relación tiene la proteína BDH con enfermedades en mamíferos?
La investigación sugiere que la función de la proteína BDH es similar a otras proteínas en mamíferos, donde las alteraciones en los complejos remodeladores de la cromatina están asociadas con enfermedades como el cáncer.
¿Cómo se utilizó la inteligencia artificial en este estudio?
El equipo utilizó AlphaFold, una herramienta de predicción de estructuras de proteínas basada en inteligencia artificial, para descubrir la conservación evolutiva de la función de BDH y establecer similitudes con proteínas de otros organismos.
¿Qué implicaciones biotecnológicas podrían tener estos hallazgos?
Los descubrimientos sobre la proteína BDH y su relación con el complejo SWI/SNF podrían servir como base para desarrollar aplicaciones biotecnológicas dirigidas a abordar problemas relacionados con el desarrollo en plantas y disfunciones asociadas al cáncer en mamíferos.
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