Las mitocondrias son orgánulos esenciales que se encuentran en las células vegetales y animales, responsables de la producción de energía y otras funciones críticas. Sin embargo, las mutaciones en el ADN mitocondrial pueden provocar enfermedades graves en los seres humanos, conocidas como enfermedades mitocondriales.
Para comprender cómo las plantas previenen estas enfermedades, investigadores de la Universidad de California en Riverside se centraron en una proteína llamada factor 1 de terminación de la transcripción mitocondrial (mTERF1). Descubrieron que mTERF1 desempeña un papel crucial en el mantenimiento de la estabilidad del genoma dentro de las mitocondrias de las plantas, previniendo mutaciones dañinas y garantizando la función mitocondrial adecuada.
El estudio, publicado en la revista "Nature Plants", reveló que mTERF1 actúa como guardián del genoma mitocondrial, protegiéndolo de daños y favoreciendo su transmisión fiel a las futuras generaciones de plantas. Este hallazgo sugiere que la manipulación de la actividad de mTERF1 o proteínas relacionadas podría tener potencial terapéutico para tratar enfermedades mitocondriales en humanos.
"Nuestro descubrimiento abre nuevas vías para explorar cómo las plantas mantienen la integridad del genoma mitocondrial y cómo este conocimiento puede aplicarse para comprender y tratar las enfermedades mitocondriales en humanos", dijo el Dr. Juan Dong, biólogo molecular de plantas y autor principal del estudio.
Los investigadores utilizaron la planta modelo Arabidopsis thaliana, comúnmente conocida como berro oreja de ratón, para investigar el papel de mTERF1. Mediante manipulación genética, crearon plantas de Arabidopsis con niveles reducidos de mTERF1 y observaron las consecuencias sobre la función mitocondrial.
Las plantas con deficiencia de mTERF1 exhibieron varios defectos, incluido un crecimiento reducido, esterilidad masculina y deterioro de la función respiratoria en las mitocondrias. Además, acumularon mutaciones dañinas en su ADN mitocondrial, lo que provocó lo que los investigadores denominaron "síntomas similares a las enfermedades mitocondriales".
Experimentos adicionales revelaron que mTERF1 se une directamente a secuencias de ADN específicas dentro del genoma mitocondrial, previniendo la formación de estructuras de ADN dañinas que pueden causar mutaciones. Esta actividad de unión es crucial para mantener la integridad estructural del genoma mitocondrial y garantizar su replicación precisa.
"Al identificar a mTERF1 como un actor clave en la preservación de la integridad del genoma mitocondrial en las plantas, obtenemos información valiosa sobre los mecanismos que protegen contra las enfermedades mitocondriales", dijo el Dr. Dong. "Este conocimiento podría guiar el desarrollo de estrategias innovadoras para el tratamiento de enfermedades mitocondriales en humanos, que actualmente tienen opciones terapéuticas limitadas".
El estudio destaca la importancia de la investigación básica en plantas, ya que puede proporcionar conocimientos fundamentales sobre los procesos biológicos y allanar el camino para avances en la salud humana. Al comprender cómo las plantas mantienen genomas mitocondriales saludables, los científicos pueden obtener inspiración y herramientas para combatir enfermedades devastadoras que afectan a millones de personas en todo el mundo.
