Se ha descubierto por primera vez en animales un orgánulo regulador de fosfato. Hasta ahora, solo bacterias (se abre en una pestaña nueva), levadura y plantas (se abre en una pestaña nueva) se sabe que tienen características comparables.
A pesar de que los científicos estudian las moscas de la fruta (Drosophila melanogaster) durante más de un siglo, el orgánulo recién descubierto acaba de ser descubierto en el insecto. Ahora los investigadores están echando un vistazo retrospectivo a los datos más antiguos en busca de estas escurridizas partes celulares.
Los orgánulos son estructuras microscópicas dentro de las células que realizan funciones especializadas, una variedad de las cuales involucran fosfato, un nutriente esencial para el metabolismo, el almacenamiento de energía química y la síntesis de ADN.
«En términos de regulación intracelular de fosfato [in animals]se sabe muy poco», dijo Carlos (Chiwei) Xu (se abre en una pestaña nueva), genetista de la Escuela de Medicina de Harvard y primer autor de un nuevo informe que describe el descubrimiento del orgánulo de la mosca. El informe, publicado el 3 de mayo en la revista Naturaleza (se abre en una pestaña nueva)señala que el orgánulo, que se encuentra en el intestino de la mosca de la fruta, secuestra el fosfato de los alimentos y regula su disponibilidad en la célula.
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La mosca de la fruta es una de las más investigadas organismos modelo (se abre en una pestaña nueva)o especies no humanas utilizadas para estudiar biología fundamental.
«Es bastante sorprendente que, en organismos modelo, todavía estemos descubriendo cosas todos los días que nadie sospechaba antes». laurent serude (se abre en una pestaña nueva)dijo a WordsSideKick.com un genetista de la Universidad de Queen en Canadá.
Seroude, que no participó en el trabajo, señaló que los descubrimientos realizados en organismos modelo a menudo se aplican a otras especies, por lo que es posible que otros animales porten el nuevo orgánulo. Pero por ahora, esto es especulación.
El trabajo de Xu y sus colegas comenzó estudiando cómo la absorción de fosfato durante la digestión afectaba la renovación del tejido en los intestinos de las moscas de la fruta. Cuando alimentaron a las moscas con comidas bajas en fosfato o les dieron a las moscas un medicamento que inhibía la absorción de fosfato, los investigadores notaron algo contradictorio: a pesar de tener poco fosfato, las células que recubren el intestino de la mosca de la fruta se multiplicaron rápidamente. Las células también se multiplicaron furiosamente cuando el equipo suprimió una proteína conocida por controlar el transporte de fosfato dentro de las células, llamada PXo.
Para explorar más a fondo el papel de PXo, el equipo lo fusionó con una proteína fluorescente y miró a través de un microscopio de fluorescencia para encontrar que estaba ubicado en estructuras de forma ovalada en la célula. Fue entonces cuando el equipo hizo su descubrimiento casual: usaron varias tinciones para orgánulos conocidos para tratar de identificar estas estructuras ovaladas, pero descubrieron que ninguna tinción funcionaba y se dieron cuenta de que se habían topado con un nuevo orgánulo.
Llamaron a los orgánulos recién descubiertos «cuerpos PXo» y usaron microscopía electrónica para estudiar su arquitectura, revelando verticilos o espirales de membrana. Estos verticilos estaban repletos de proteínas PXo que transportan fosfato desde el citoplasma (el líquido que rodea los orgánulos) hacia los cuerpos PXo para su almacenamiento, regulando así el suministro de fosfato disponible para las funciones celulares.
«El intestino es un tejido prominente para la absorción de nutrientes», lo que puede explicar por qué los cuerpos de PXo se encontraron principalmente allí, donde podían controlar el suministro de fosfato al resto del cuerpo, dijo Xu.
Seroude dijo que los resultados fueron rigurosos porque el equipo «utilizó sistemáticamente diferentes enfoques para mostrar lo mismo», es decir, que la proteína PXo estaba indisolublemente unida a los orgánulos recién descubiertos. Sin embargo, no estaba convencido de que la división celular se acelere cuando un nutriente esencial para el crecimiento es limitado y argumentó que esta hipótesis necesita más pruebas. Sin embargo, Xu argumentó que la renovación celular podría ayudar a impulsar la absorción de fosfato cuando hay un déficit.
«No diría que encontramos este orgánulo de la nada», comentó Xu, pero las nuevas técnicas de investigación permitieron a su equipo caracterizar las espirales de la membrana que anteriormente se habían pasado por alto.
Desde el informe de Nature, los investigadores se han acercado a Xu para compartir imágenes de orgánulos que se asemejan a cuerpos PXo.
Uno de esos investigadores fue leslie gartner (se abre en una pestaña nueva)un biólogo celular jubilado que le envió un correo electrónico a Xu sobre un viejo estudio suyo (se abre en una pestaña nueva): «Mi estudio ocurrió hace más de 50 años, por lo que estaba muerto y enterrado debajo de los miles de artículos de investigación de Drosophila y hubiera sido casi milagroso si hubieras podido descubrirlo». Gartner agregó que hasta ahora no había visto nada parecido a estas estructuras en el intestino de las moscas.
Xu y sus colegas han identificado varias proteínas que interactúan con PXo y planean descifrar qué funciones desempeñan en la regulación del transporte de fosfato en el orgánulo recién nombrado.
