La biomolécula diftamida es esencial para la correcta formación de proteínas en las células. Cuando los seres humanos se infectan con difteria, la diftamida es alterada por la toxina diftérica, de modo que pueden surgir complicaciones potencialmente mortales como consecuencia de una formación alterada de proteínas. Hasta ahora, solo se sabía que la diftamida se encontraba en animales y hongos. Un equipo de investigación ahora ha demostrado que la biomolécula también se encuentra en las plantas.
Los investigadores también demostraron que su formación puede verse afectada por ciertos factores ambientales. Esto fue publicado en la revista comunicaciones de la naturaleza, 11 de julio de 2022.
El estudio se llevó a cabo en el departamento de Ute Krämer, con contribuciones del grupo de investigación del profesor Raffael Schaffrath de la Universidad de Kassel y el profesor Lorenz Adrian de la Universidad Técnica de Berlín, así como de otros grupos de investigación de Alemania.
Las plantas sin diftamida crecen menos
La biomolécula diftamida es una modificación natural de la proteína llamada factor de elongación 2 de muchos organismos. Esta proteína forma parte de los componentes encargados de construir todas las proteínas de la célula. «Se sabe desde hace mucho tiempo que esta modificación es el objetivo de la toxina de la difteria, que puede causar complicaciones potencialmente mortales en personas infectadas con difteria al impedir la síntesis celular de proteínas», explica Ute Krämer. «Las infecciones por difteria causadas por bacterias se han documentado desde la antigüedad y fueron muy temidas hasta el siglo XIX, antes de que se desarrollara una vacuna».
Hasta ahora, la diftamida solo se había identificado y estudiado en detalle en organismos animales y levadura de panadería, como organismo modelo para la investigación médica. El equipo de Ute Krämer ahora ha demostrado que la diftamida también se forma en las plantas y desempeña una función importante: si la planta no tiene la capacidad de formar diftamida, hay una mayor tasa de error en la biosíntesis de proteínas. Además, el crecimiento de las plantas se reduce debido a la disminución de la división celular. Varias alteraciones adicionales en los procesos reguladores celulares centrales podrían contribuir a causar la restricción del crecimiento.
El estrés influye en la formación de diftamida
Según los resultados del estudio, el paso inicial esencial en la biosíntesis de diftamida conocida a partir de mamíferos y levaduras también tiene lugar en las plantas. En consecuencia, es probable que este también sea el caso de los pasos posteriores que conducen a la diftamida ahora detectada en las plantas. «Sin embargo, lo que es completamente nuevo es que no solo los defectos genéticos pueden conducir a una pérdida de diftamida», explica Ute Krämer. «El estrés ambiental, especialmente un exceso del nutriente oligoelemento cobre o la toxina ambiental cadmio, también inhibe la formación de diftamida en las plantas». En presencia de concentraciones elevadas de cobre, las células humanas también mostraron deficiencia de diftamida. Estos hallazgos identifican un nuevo factor que influye en las tasas de crecimiento de las plantas y también podrían contribuir a una mejor comprensión de cómo se desarrollan las enfermedades. «Ahora debe investigarse si los patógenos de las plantas también usan la diftamida como talón de Aquiles, al igual que el patógeno de la difteria en los humanos», dice Ute Krämer.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Ruhr-Universidad de Bochum. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
