En cada célula vegetal hay una orquesta en la que los músicos son siempre los mismos, pero cada especie tiene su propia partitura. El instrumento principal de esa orquesta es el proteasoma, una gran máquina proteica que destruye las proteínas marcadas. Está presente en todos los seres vivos y su estructura apenas ha cambiado en millones de años. Sin embargo, en las plantas el número de genes que codifican las piezas de esta máquina varía mucho, y los científicos tardaron en entender por qué.
Los científicos compararon los genomas de 18 especies de plantas, desde las algas hasta las plantas con flor. Descubrieron que en 16 de las 18 especies hay genes duplicados del proteasoma, es decir, copias de genes que surgieron hace poco y de forma independiente en distintas líneas. Las proteínas en sí casi no cambiaron: solo cuatro casos de 886 mostraron indicios de selección positiva. En cambio, la regulación se distanció mucho: los parálogos respondían de manera distinta al estrés. En los promotores de los genes del proteasoma de las angiospermas está enriquecido el motivo PRCE, que reconocen los factores NAC53/78, así como las proteínas TRB1/3/5. Estas proteínas suelen proteger los extremos de los cromosomas, pero resultó que pueden activar los genes del proteasoma. Los mutantes trb4 trb5 se volvieron hipersensibles al inhibidor del proteasoma y en ellos se alteraba la inducción de los genes del proteasoma.
Es como si los músicos de la orquesta siguieran siendo los mismos, pero el director cambiara las partituras: en una especie el proteasoma se activa más en respuesta a la sequía, y en otra, al frío. Entender la regulación del proteasoma puede ayudar en la selección de plantas resistentes al estrés, porque la proteostasis es crítica para sobrevivir en condiciones adversas. Por ahora es conocimiento fundamental, pero marca el rumbo para los trabajos aplicados.
En Arabidopsis, los promotores de los genes de la proteasoma contienen un motivo que también aparece en los telómeros, los extremos de los cromosomas. Las proteínas que normalmente protegen los extremos de los cromosomas resultaron ser capaces de activar los genes de la proteasoma.
No publicado en arXiv. Aquí están su página, el PDF y la formalización: puede comprobarlo usted mismo, no solo leer nuestro análisis.