Los científicos afirman que si pueden entender el crecimiento descontrolado de las plantas , creen que pueden encontrar una cura para el cáncer.
Si los científicos pueden entender completamente el crecimiento de las plantas, podrían ser capaz de encontrar una cura para el cáncer
Para aumentar los rendimientos agrícolas, es importante entender cómo las plantas procesan la luz. Las plantas usan la luz para determinar cuándo crecer y florecer. Las plantas encuentran la luz usando proteínas llamadas fotorreceptores. Sin embargo, comprender las plantas tiene impactos en otros campos además de la agricultura. Ullas Pedmale, profesor asistente en Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL), y sus colegas han descubierto cómo las proteínas UBP12 y UBP13 regulan la actividad de un fotorreceptor CRY2. Su hallazgo podría hacer evidentes nuevas estrategias de control del crecimiento, con implicaciones potenciales mucho más allá de la agricultura.
Hay fotorreceptores CRY tanto en plantas como en personas. Están conectados a una serie de condiciones que incluyen diabetes, cáncer y varios trastornos cerebrales. CRY2 ayuda a regular el crecimiento tanto en personas como en plantas. El desarrollo descontrolado de las plantas reduce su viabilidad, mientras que provoca cáncer en los humanos. “Si entendemos el crecimiento”, dice Pedmale, “podemos curar el cáncer”.
La manipulación de los niveles de proteínas CRY2 y UBP12 y UBP13 en plantas de Arabidopsis thaliana afecta el crecimiento. La primera planta de la izquierda muestra un crecimiento normal. A la segunda planta le falta CRY2 y creció demasiado. La tercera planta carecía de UBP12 y UBP13 y creció más pequeña. La cuarta planta tenía niveles altos de UBP12 y UBP13, y la quinta tenía niveles altos de CRY2. Crédito: Pedmale lab/CSHL, 2022
Las plantas necesitan la cantidad correcta de CRY2 para saber cuándo crecer y florecer. Pedmale y la ex becaria postdoctoral Louise Lindbäck descubrieron que la manipulación de UBP12 y UBP13 puede cambiar la cantidad de CRY2 en las plantas. Descubrieron que el aumento de UBP12 y UBP13 reduce los niveles de CRY2. Esto hizo que las plantas pensaran que no había suficiente luz. En respuesta, crecieron tallos anormales más largos para alcanzar más. Pedmale dice:
“Aquí tenemos una manera de entender el crecimiento, y podríamos manipular el crecimiento simplemente manipulando dos proteínas. Hemos encontrado una forma de aumentar la producción de flores. Necesita florecer para alimentarse. Si no hay flor, no hay grano, ni arroz, ni trigo, ni maíz.”
Pedmale y Lindbäck no sabían exactamente cómo UBP12 y UBP13 regulaban CRY2. Cuando los investigadores observaron más de cerca, hicieron un descubrimiento sorprendente. En humanos y otros organismos, las versiones de UBP12 y UBP13 protegen a los fotorreceptores CRY de la degradación. Pero en las plantas, el equipo vio lo contrario. UBP12 y UBP13 en realidad estaban ayudando a degradar CRY2 en su lugar. Lindbäck, quien actualmente es ingeniero de investigación y desarrollo en Nordic Biomarker en Suecia, explica:
“De la literatura, se sabe que si encuentra una interacción como esta, lo protegerá de degradación. Inicialmente, vimos lo contrario, y pensamos, ‘está bien, tal vez hice algo mal’, pero luego, cuando lo hice varias veces, nos dimos cuenta, ‘está bien, esto es cierto’. En lugar de proteger a CRY2, hace que CRY2 se degrade”.
Pedmale espera que su descubrimiento ayude a los investigadores y criadores de plantas a mejorar el rendimiento de los cultivos. También espera que su trabajo ayude a informar la investigación del cáncer. “Mis colegas en CSHL están trabajando arduamente para tratar de comprender el cáncer”, dice. “Lo abordamos desde un ángulo diferente con las plantas”.
El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud.
Referencia: “Las deubiquitinasas UBP12 y UBP13 desestabilizan el receptor de luz azul CRY2 para regular el crecimiento de Arabidopsis” por Louise N. Lindbäck, Yuzhao Hu, Amanda Ackermann, Oliver Artz y Ullas V. Pedmale , 13 de junio de 2022, Biología actual.
DOI: 10.1016/j.cub.2022.05.046