Las mitocondrias a menudo se describen como el centro neurálgico en las células de humanos, plantas y animales; pero también cumplen una serie de otras funciones vitales. Estos "órganos" dentro de la célula tienen un pasado interesante: surgieron hace más de mil millones de añoscomo una bacteria, que fue adoptada en una célula primitiva. En el curso de la evolución, casi todos los genes de la bacteria original se han convertido en parte del núcleo celular. Un resultado de esto es que la mayoría de los bloques de construcción de proteínas en las mitocondrias sonproducido en el plasma celular y puesto en práctica mediante complejos procesos de importación.
En dos nuevos estudios, los investigadores del Instituto de Bioquímica de la Universidad de Tübingen, dirigido por el profesor Doron Rapaport, han arrojado luz sobre las muchas preguntas planteadas por la construcción de los orgánulos de las mitocondrias. Monika Sinzel y el Dr. Kai Stefan Dimmer han descubierto una nueva proteínaque se incorpora a la membrana externa mitocondrial. Curiosamente, las enzimas en la membrana interna juegan un papel decisivo en el posicionamiento correcto de la proteína. En el segundo estudio, Rapaport y otro miembro de su grupo de trabajo, Tobias Jores, trabajaron con colegas de Frankfurt y Kyotopara descubrir más acerca de la señal que transporta las proteínas del barril beta a través del plasma celular y en su lugar en las mitocondrias. Los científicos se han estado preguntando durante años cómo se ve la señal.
Dependiendo de su tipo, una célula tiene cualquier cosa, desde un puñado hasta cientos de mitocondrias. Además de generar energía, las mitocondrias juegan un papel en la producción de bloques de construcción celular como aminoácidos, nucleótidos y grupos de azufre de hierro ".Hoy sabemos que también son actores clave en la red de señalización celular. Este papel le da a las mitocondrias un significado especial en procesos como el envejecimiento y la muerte celular programada ", dice Rapaport. Los defectos en las mitocondrias pueden conducir a una amplia variedad de músculos y metabolismo.y enfermedades neurodegenerativas. Los orgánulos también tienen un efecto en afecciones como diabetes, sordera, ceguera, cáncer, envejecimiento prematuro, demencia e infecciones bacterianas.
"Importar proteínas desde el plasma y hacia la subsección derecha de las mitocondrias es un proceso esencial para la viabilidad celular", explica Rapaport. Los científicos ya sabían sobre las señales que dirigían la mayoría de las proteínas mitocondriales, agrega. "Pero eso no fuecierto para el importante grupo de proteínas beta-barril, que se incorporan a la membrana mitocondrial externa ". Rapaport y Jores descubrieron la señal mediante experimentos bioquímicos, análisis estructurales y manipulación de genes en células de levadura: un elemento proteico especial, la horquilla beta, guía las proteínas beta-barril de forma segura a las mitocondrias.
Los investigadores de Tübingen también identificaron un receptor en la superficie mitocondrial que reconoció la señal de la horquilla beta. Los investigadores de Kyoto resolvieron los aspectos estructurales de esta interacción molecular. "Nuestros socios de investigación en Frankfurt mostraron que era la señal de la horquilla beta yno hay otro que determine el camino de las proteínas beta-barril. Lo colocan en proteínas que en realidad estaban destinadas a los cloroplastos, los órganos de fotosíntesis celular, pero las proteínas fueron entregadas a las mitocondrias ", dice Rapaport.
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Materiales proporcionado por Universitaet Tübingen . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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