Los especialistas en bioinformática de la Universidad de Würzburg han estudiado una clase específica de hormonas que es relevante para las plantas, las bacterias e indirectamente también para los humanos. Sus resultados desafían las suposiciones científicas anteriores.
Las citoquininas son una clase de hormonas que se encuentran principalmente en las plantas. Regulan el crecimiento y el desarrollo de las plantas y retrasan el proceso de envejecimiento, por ejemplo. Además, los estudios actuales muestran que las citoquininas también juegan un papel vital cuando la planta combate los patógenos haciéndola resistente aagentes causantes de enfermedades específicas. Pero la acción de las citoquininas no se limita al reino vegetal: las hormonas también se encuentran en los tejidos animales, así como en bacterias, hongos y algas.
Los científicos de bioinformática de la Universidad de Würzburg han descubierto recientemente nuevos detalles de cómo evolucionan las citoquininas que desafían las suposiciones anteriores. El estudio involucró al profesor Thomas Dandekar, quien ocupa la cátedra de bioinformática, y sus colaboradores, el Dr. Muhammad Naseem y la Dra. ElenaBencurova. Publicaron sus hallazgos en el número actual de la revista Tendencias en ciencias bioquímicas.
Bases de datos que necesitan una revisión
Anteriormente, se pensaba que las enzimas que activan las citoquininas pertenecían a la clase de lisina descarboxilasas. Pero ese no es el caso: "Nuestra investigación ha demostrado sin lugar a dudas que estas enzimas no exhiben ninguna actividad descarboxilasa. Usan un canal bioquímico diferentepara activar las citoquininas ", explica Thomas Dandekar. En consecuencia, cree que estas anotaciones ahora deben eliminarse de las bases de datos relevantes.
Elena Bencurova examinó 123 proteínas de diversos organismos para este estudio, sometiendo sus proteínas a análisis detallados de motivos o, como ella dice, realizó un análisis de secuencia de proteínas. Estaba interesada en las enzimas que activan las citoquininas, las llamadas"Enzimas de tipo solitario" LOG. Thomas Dandekar explica de dónde viene el nombre inusual: "Las flores de un mutante de arroz solo tenían un estambre pero no un pistilo. Esta mutación de estambres solitarios fue por lo tanto bautizada como 'tipo solitario'."
Patrones reveladores en el análisis de secuencia
La joven científica buscó patrones en estas secuencias de aminoácidos que son característicos de las descarboxilasas de lisina. Pero no pudo detectar ninguno. En cambio, Elena Bencurova identificó un patrón que corresponde a las enzimas LOG y decodificó cuatro subclases en el proceso.
Lo que parece un descubrimiento que es relevante para un pequeño grupo de especialistas solo en realidad tiene consecuencias de gran alcance ". En resumen, nuestros últimos hallazgos ahora nos permiten comprender mejor este mecanismo de comunicación universal de bacterias, plantas y animales.", dice Thomas Dandekar." El Dr. Muhammad Naseem de nuestro grupo de trabajo contribuyó significativamente a este éxito. Ha sido profesor en la Universidad Zayed en Abu Dhabi desde enero debido a sus publicaciones biológicas del sistema sobre citoquininas. Esto abre varios campos deaplicaciones, desde plantas hasta humanos. "
Crema para la piel y tuberculosis
"Las células de la piel humana entienden el lenguaje de las citoquininas", dice el bioquímico. Como ingrediente en las cremas para la piel, podrían proteger a las células contra las influencias nocivas y ralentizar el proceso de envejecimiento. Sin embargo, estudios separados sobre el tema mostraron quese trata de la dosis correcta: "En dosis bajas, las citoquininas protegen las células. En contraste, los niveles altos son dañinos", dice Dandekar.
Las citoquininas tienen un efecto indirecto en los seres humanos, por ejemplo cuando son activas en los patógenos que causan la tuberculosis. Permiten a los patógenos manipular su entorno, el epitelio respiratorio, de una manera que facilita que las bacterias se asienten y másdifícil para el sistema inmunológico o los medicamentos combatirlos hallazgos de Samanovic et al., Mol Cell 2015.
Cuando se trata de criar plantas, el conocimiento sobre el lenguaje universal de las citoquininas de Naseem, Dandekar y sus colegas pueden contribuir a advertir a las plantas de manera más eficiente contra los patógenos y a activar sus mecanismos de defensa, como se demuestra en estudios específicos sobre el berro.
Se necesita más investigación
"Las citoquininas hablan un lenguaje hormonal universal que es entendido por muchos seres vivos y produce los resultados más diversos", Thomas Dandekar resume el hallazgo central de la descripción general de bioinformática ahora publicada. Sin embargo, todavía se necesita mucha investigación hasta que todos los detallesEn consecuencia, el resultado de la investigación actual es solo "un pequeño paso hacia adelante dentro de un contexto mucho más grande", agrega Elena Bencurova. Aunque, un paso que crea las bases para más conocimientos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Julius-Maximilians-Universität Würzburg, JMU . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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