Los científicos descubren una estructura inesperada escondida dentro de las células vegetales

Aunque pensamos que las células dentro de nosotros y los orgánulos que las componen están bastante bien mapeados, parece que todavía quedan algunas sorpresas.

Un equipo de investigadores acaba de publicar un artículo que describe una estructura sorprendente que existe dentro de un orgánulo, uno que ha permanecido oculto a la vista durante décadas.

El orgánulo se llama peroxisoma, una membrana única con forma de burbuja llena de una matriz de proteína granular llamada lumen. No son la maquinaria celular más importante (no es exactamente una mitocondria o un núcleo), pero estos órganos celulares muy, muy pequeños tienen un papel clave en la descomposición y síntesis de moléculas.

Dentro de los peroxisomas de las células vegetales, los investigadores se sorprendieron al encontrar vesículas, algo que no creíamos que tuvieran los orgánulos.

Peroxisomas flotan alrededor de las células de todos los organismos multicelulares eliminando moléculas reactivas que contienen oxígeno y ayudando a descomponer las grasas. En los seres humanos y otros mamíferos, tienen solo 0,1 micrómetros, lo suficientemente pequeños como para que, incluso con microscopios de alta potencia, no haya mucho que ver.

“Los peroxisomas en células de levadura y mamíferos son más pequeños que la resolución de la luz”, explica el bioquímico de la Universidad de Rice, Zachary Wright.

“Con la microscopía de fluorescencia, solo se podía ver un punto. Ese es solo el límite que puede hacer la luz”.

Pero Wright estaba estudiando la planta Arabidopsis thaliana como graduado cuando descubrió estructuras inesperadas dentro del peroxisoma.

Arabidopsis, un tipo de berro, tiene peroxisomas realmente grandes. En las plántulas, pueden tener entre 9 y 12 micrómetros, lo que es lo suficientemente grande no solo para distinguir claramente bajo un microscopio, sino para mirar dentro de ellas.

“Proteínas fluorescentes brillantes, en combinación con peroxisomas mucho más grandes en Arabidopsis, hizo que fuera extremadamente evidente y mucho más fácil ver esto ” Dijo Wright.

“Revisé la literatura realmente antigua sobre los peroxisomas de los años 60 y vi que habían observado cosas similares y simplemente no las entendían”.

Peroxisomas de células vegetales de Arabidopsis thaliana de cuatro días de edad. (Zachary Wright / Universidad Rice)

Como puede ver en la imagen de arriba, el equipo descubrió que además de la membrana normal que conocíamos, también hay muchas otras membranas dentro del orgánulo, también conocidas como vesículas.

Estas vesículas (verdes que muestran las membranas) flotan a través del lumen (rosa).

Vesículas se utilizan normalmente para transportar moléculas alrededor de la célula o dentro del orgánulo. Mantienen las moléculas escondidas de forma segura en un capullo hermético donde no pueden reaccionar con otras partes de la célula.

“Al aprovechar las ventajas de Arabidopsis sistema,” el equipo escribió en su nuevo artículo, “Nuestros hallazgos desafían la visión de larga data de los peroxisomas como simples orgánulos de membrana única y pueden ayudar a abordar cuestiones fundamentales en la función y evolución de los peroxisomas”.

Aunque tendremos que investigar más para confirmar que las vesículas de peroxisoma recién encontradas también se encuentran en células humanas, y lo que realmente están haciendo, el equipo tiene algunas ideas.

“Cuando piensas en un tipo tradicional de reacción bioquímica, simplemente tenemos un sustrato flotando en el entorno acuático de una célula, el lumen, e interactuando con las enzimas; eso no funciona tan bien si tienes algo que no funciona. no quiero estar en el agua ” Dijo Wright.

“Entonces, si está utilizando estas membranas para solubilizar los metabolitos insolubles en agua y permitir un mejor acceso a las enzimas lumenales, puede representar una estrategia general para tratar de manera más eficiente ese tipo de metabolismo”.

La investigación ha sido publicada en Comunicaciones de la naturaleza.

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