Investigadores del Centro RIKEN para la ciencia de los recursos sostenibles CSRS han descubierto un proceso mediante el cual la luz regula la expresión génica en las plantas. Publicado en Actas de la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU. , el estudio encontró que la luz azul desencadena un cambio en la parte de un gen que se expresa en última instancia.
Cuando una nueva plántula emerge por primera vez del suelo y se expone a la luz solar, en particular, la luz azul, sufre una serie de cambios fisiológicos que le permitirán crecer y realizar la fotosíntesis. Estos cambios son posibles porque la luz azul disparala expresión de ciertos genes que normalmente se silencian en la oscuridad. El equipo de CSRS adaptó dos nuevas técnicas de biología molecular para usar con plantas para revelar cómo sucede esto.
La expresión génica es un proceso de varios pasos. Después de que el ADN de un gen se transcribe a ARN, el ARN se lee de un extremo al otro. Las áreas que se leen primero son "aguas arriba" de las que se leen después. Si un 'se encuentra el código de inicio ', esa región de ARN se traducirá en una proteína. El truco es que un solo gen puede contener más de un código de inicio, cada uno activando la traducción de diferentes porciones del ARN. El equipo de CSRS dirigido porMinami Matsui, en colaboración con Shintaro Iwasaki en el laboratorio de bioquímica de RIKEN RNA Systems, descubrió que para ciertos genes, la exposición a la luz azul cambia el código de inicio, lo que garantiza que la secuencia principal se traduzca en proteína que luego pueda ser utilizada por la planta en luz.-procesos relacionados.
"Descubrimos que muchos sitios de inicio de transcripción de ARNm en plantas cambian en presencia de luz azul", explica Matsui. "Específicamente, cambian del sitio de aguas arriba al sitio de aguas abajo". El equipo descubrió que cuando el código de inicio de aguas arriba esutilizado, en realidad inhibe el uso del código de inicio aguas abajo, e incluso podría conducir al deterioro del ARN. "Sin luz, estos ARNm están condenados y se bloquea la síntesis de proteínas innecesarias relacionadas con la fotosíntesis o la fotomorfogénesis".
El cambio en el código de inicio significa que cuando una plántula se encuentra con la luz por primera vez, el ARN permanece estable y los procesos dependientes de la luz pueden continuar con la síntesis de proteínas adecuada.
Aunque esta investigación tuvo como objetivo investigar cómo se producen en las plantas los cambios relacionados con la luz en la expresión génica, Matsui cree que el proceso regulador subyacente en el que se seleccionan los códigos de inicio en función de factores ambientales podría ser generalizado e importante también para la investigación con animales.
En términos de plantas, conocer este proceso podría ser beneficioso de varias maneras. "Podemos idear formas de controlar estrictamente la expresión de proteínas que pueden dañar las plantas cuando se expresan en condiciones fisiológicas inadecuadas", señala Matsui. "A largo plazo,podremos controlar de manera más eficiente la producción vegetal de proteínas y productos químicos útiles a través de vías sintéticas ".
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Materiales proporcionado por RIKEN . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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