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Proteína crucial para comunicación celular se parece a toxina bacteriana

WASHINGTON, 19 abr (Xinhua) -- Una proteína que desempeña un importante papel en el desarrollo embrionario y la instalación del sistema nervioso en los humanos podría obtenerse de una bacteria, encontraron científicos estadounidenses.

En un estudio publicado hoy en la revista Cell, científicos de la Universidad de Chicago y la Universidad Stanford describieron por primera vez la estructura tridimensional de las proteínas teneurinas.

Las proteínas desempeñan un papel crucial y ayudan a las células a comunicarse entre ellas.

Las teneurinas multifuncionales se ubican en la superficie de las células y se vinculan con otras proteínas en la superficie de otras células, trabajan en el desarrollo embrionario, orientan los axones neuronales al lugar correcto para que se conecten con otras neuronas y ayudan a la formación de estas conexiones o sinapsis.

¿POR QUE TOMAR PRESTADAS TOXINAS BACTERIANAS?

Los científicos encontraron que, en lugar de parecerse a otras proteínas que desempeñan funciones similares, la estructura de las teneurinas se parece más a la de una toxina bacteriana, lo que las convierte en la única proteína humana con tal estructura.

"Ninguna otra proteína eucariota es similar a esto, de modo que su parecido a una toxina bacteriana es extraña", dijo Demet Arac, profesor adjunto de bioquímica y biología molecular de la Universidad de Chicago y autor principal del estudio.

Con base en su secuencia genética, los investigadores indicaron que las teneurinas se parecen a las moléculas venenosas que utiliza la bacteria para atacar y comprimir las células huésped.

Arac y Georgios Skiniotis de la Universidad de Stanford utilizaron microscopio electrónico de barrido para definir la estructura de la versión humana de la proteína teneurina.

Cuando compararon la teneurina con las bases de datos de referencia de las estructuras de otras proteínas, se pareció más a la toxina de una bacteria con forma de barril y protuberancia similar a una hélice.

Los investigadores dijeron que esta toxina pudo haberse incorporado en organismos pluricelulares al inicio de la historia de la evolución.

Los coanoflagelados, uno de los primeros organismos unicelulares que evolucionaron en eucariotas pluricelulares, tiene una proteína como la teneurina. Es probable que la bacteria haya transferido parte de sus genes a los primeros coanoflagelados, las cuales la cooptaron en su genoma.

¿COMO UTILIZAMOS ESTA PROTEINA PRESTADA?

Arac y sus colegas sospechan que la proteína toma prestada algunas de las mismas herramientas que la bacteria utiliza para infectar células y las emplea para atarse y comunicarse a otras células.

De acuerdo con Arac, un proceso genético llamado empalme alternativo podría ayudar a las teneurinas a llevar a cabo diversas tareas.

Durante el empalme alternativo, pequeños segmentos genéticos llamados exones podría ser incluidos o excluidos del ARN mensajero final producido por ese gen.

A su vez, los distintos ARN mensajeros se traducen en versiones alternativas de proteínas que pueden llevar a cabo varias funciones.

Una versión de la teneurina carece de siete aminoácidos específicos que podrían adherirse a un receptor celular, lo que es importante para la comunicación entre células.

Otra versión de la teneurina que incluye estos siete aminoácidos no puede adherirse a este receptor. Más bien, promueve la formación de sinapsis entre neuronas.

"Los humanos son invadidos por todos estos bichos. No sólo somos humanos", dijo Arac.