Un atajo para corregir defectos genéticos en plantas

Una de las diferencias de las plantas respecto de los animales es que son capaces de realizar la fotosíntesis. Lo hacen en "miniórganos" especializados, los cloroplastos.

Los cloroplastos producen azúcar con la ayuda de la luz solar, que a su vez se utiliza en otros orgánulos, las mitocondrias, para producir energía.

Tanto los cloroplastos como las mitocondrias tienen su propio material genético. Y en ambos este genoma contiene muchos errores. Al menos ese es el caso de casi todas las plantas terrestres. Tienen que corregir estos errores para que su suministro de energía no se desmorone.

Las plantas terrestres no corrigen los errores en el genoma mismo. En vez de eso, corrigen las copias de ARN que la célula hace de estos planos de ADN, que luego utiliza para producir ciertas enzimas, por ejemplo. Así que en vez de corregir el original, solo se arreglan someramente las inexactitudes de las copias.

Los correctores moleculares, las llamadas proteínas PPR, son responsables de esto. La mayoría de ellos son especialistas en un solo error particular en las muchas copias de genes que la célula produce. Estos errores se producen cuando, en el transcurso de la evolución, un determinado bloque químico de ADN (una “letra” en términos de código genético) se cambia por otro. Cuando las proteínas PPR encuentran tal intercambio, convierten la letra incorrecta de la copia de ARN en la versión correcta.

En una investigación reciente, el equipo internacional integrado, entre otros, por Mareike Schallenberg-Rüdinger, Volker Knoop y Bastian Oldenkott, de la Universidad de Bonn en Alemania, tomó un gen para una proteína PPR del musgo Physcomitrium patens y lo transfirió a una planta con flores, Arabidopsis thaliana.

Representación esquemática de una proteína PPR, aquí llamada editor de ARN, con el objetivo específico sobre el que actúa. Los editores de ARN corrigen errores muy concretos en las mitocondrias y los cloroplastos. (Imagen: © Bastian Oldenkott / Uni Bonn)

Los autores del estudio comprobaron entonces que la proteína reconoció y corrigió en la Arabidopsis thaliana el mismo error del que también se ocupa en el musgo.

Esto es sorprendente, ya que hay más de 400 millones de años de historia evolutiva entre el Physcomitrium y la Arabidopsis. Por lo tanto, las proteínas PPR también pueden diferir significativamente en su estructura.

El estudio puede abrir una nueva forma de modificar el material genético de los cloroplastos y las mitocondrias. (Fuente: NCYT de Amazings)