miércoles, octubre 27, 2021

Un vecino de Carlos María Naón desarrolló una revolucionaria investigación sobre la fotosíntesis

Ezequiel Petrillo

Frente al Río Danubio en Viena, la capital de la cultura musical, vive un joven de 27 años que descubrió un nuevo mecanismo que interviene en las respuestas que las plantas pueden dar ante la presencia o ausencia de luz. En Austria lo acompaña su esposa, también científica, Griselda Chaparro.Petrillo

Ezequiel Petrillo que desde la primaria en la Escuela centenaria Nº 17 de Carlos María Naón, manifestó su entusiasmo por la investigación y contó con el apoyo de sus docentes y su familia.

El hallazgo se basa en una nueva forma en la que el cloroplasto afecta la expresión de genes frente a la variación en las condiciones de luminosidad.

Ezequiel cumplió el secundario en el Colegio Nacional de  Bragado y siempre la abuela – Rosita Gasparini – fue un gran sostén que lo alentó al estudio, a la investigación, y al crecimiento. Tras haber ganado dos becas en Europa, un argentino lo ayudó en sus objetivos. Se llama Alberto Kornblihtt, quien lo rescata en su laboratorio al ingresar como Biólogo de la Universidad de Buenos Aires.

La investigación, realizada por un equipo del Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIByNE) dependiente del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) y la Universidad de Buenos Aires (UBA), fue publicada el ultimo jueves en la revista Science.

El paper, destacado por la prestigiosa publicación científica, lleva las firmas de sus primeros autores Ezequiel Petrillo, quien se encuentra realizando un postdoctorado en Max F. Perutz Laboratories de la Universidad de Viena, Austria, y la becaria de doctorado Micaela Godoy Herz del IFIByNE.

La fotosíntesis, el proceso a través del cual las células de las plantas y algas transforman sustancias inorgánicas en orgánicas a través del uso de energía luminosa, es un mecanismo que fue descripto en profundidad a partir del siglo XIX. Sin embargo, hasta ahora se desconocía que la fotosíntesis también sensa la luz para controlar al núcleo de la célula vegetal y regular cuántas proteínas distintas puede fabricar cada uno de sus genes, en respuesta a diferentes condiciones de luz/oscuridad.

Los investigadores demostraron que este sensor que manda la señal al núcleo es el cloroplasto, la organela encargada de la fotosíntesis. “Al ser iluminadas, las plantas cambian el splicing alternativo de diversos genes respecto de lo que ocurre en oscuridad”, explicó por Continental Alberto Kornblihtt, investigador superior del CONICET en el IFIBYNE, profesor en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEyN-UBA) y director del estudio.

Frente a las variaciones en la intensidad de la luz, el cloroplasto envía una señal al núcleo de la célula, que modifica el splicing alternativo de un gen y desencadena una serie de respuestas en la planta. El splicing alternativo es el mecanismo por el cual se pueden obtener distintas proteínas a partir de un mismo gen a través del corte y pegado selectivo de secciones del Ácido ribonucleico (ARN) mensajero, que es el “molde” de la información contenida dentro del gen.

El equipo descubrió que la señal generada por el cloroplasto afecta las proporciones de los tres ARN mensajeros (ARNm1, ARNm2 y ARNm3) obtenidos a partir del splicing alternativo de un gen en particular. Mientras que las formas 2 y 3 son retenidas en el núcleo, el ARNm1 pasa al citoplasma de la célula, donde es traducido a la proteína At-RS31.

Justamente, la señal que envía el cloroplasto al núcleo aumenta la proporción del ARNm1 y por lo tanto de la proteína. Esta señal deja de enviarse durante grandes períodos de oscuridad o de baja intensidad lumínica, y como resultado las plantas sufren cambios importantes: son más pequeñas, amarillentas y en ellas la clorofila se degrada más rápidamente. Es decir que son menos resistentes a condiciones adversas.

Si bien los investigadores continúan estudiando sobre qué mecanismos celulares actúa At-RS31, sí se conoce que esta proteína es un factor de splicing, es decir que actúa y modifica el splicing alternativo de otros genes. “Esta regulación es importante para la planta, ya que si se interrumpe este proceso tiene serias dificultades para crecer y desarrollarse bien; no en ciclos normales, sino en situaciones extremas ya sea de luz u oscuridad prolongadas”, dijo Kornblihtt.

Durante el estudio los investigadores demostraron que la señal emitida por el cloroplasto puede viajar desde las hojas hasta las raíces, cuyas células no tienen esta organela, y modificar el splicing alternativo que ocurre en sus núcleos. “La señal generada por el cloroplasto en respuesta a la luz en las hojas es capaz de comunicarle a los tejidos no fotosintéticos -como la raíz- la misma información, gatillando cambios similares en la expresión génica de estos tejidos distantes”, detalló Kornblihtt.

A continuación publicamos el diálogo que el joven de Naón tuvo en “La Mañana” de Continental con Víctor Hugo Morales y Daniel López.

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