Los especialistas en bioinformática de la Universidad de Würzburg han estudiado una clase específica de hormonas que es relevante para las plantas. bacterias e indirectamente para los humanos, también. Sus resultados desafían los supuestos científicos previos.

Las citoquininas son una clase de hormonas que se encuentran principalmente en las plantas. Regulan el crecimiento y desarrollo de las plantas y retrasan el proceso de envejecimiento, por ejemplo. Es más, Los estudios actuales muestran que las citoquininas también juegan un papel vital cuando la planta combate los patógenos haciéndola resistente a agentes causantes de enfermedades específicas. Pero la acción de las citoquininas no se limita al reino vegetal:las hormonas también se encuentran en los tejidos animales, así como en las bacterias, hongos y algas.

Los científicos de bioinformática de la Universidad de Würzburg han descubierto recientemente nuevos detalles de cómo evolucionan las citoquininas que desafían las suposiciones anteriores. El estudio involucró al profesor Thomas Dandekar, quien ocupa la Cátedra de Bioinformática, y sus compañeros de trabajo, el Dr. Muhammad Naseem y la Dra. Elena Bencurova. Publicaron sus hallazgos en la edición actual de la revista Trends in Biochemical Sciences.

Bases de datos que necesitan una revisión

Previamente, Se pensaba que las enzimas que activan las citoquininas pertenecían a la clase de lisina descarboxilasas. Pero ese no es el caso:"Nuestra investigación ha demostrado más allá de toda duda que estas enzimas no exhiben ninguna actividad descarboxilasa. Utilizan un canal bioquímico diferente para activar las citoquininas, "Explica Thomas Dandekar. En consecuencia, él cree que estas anotaciones ahora deben eliminarse de las bases de datos relevantes.

Elena Bencurova examinó 123 proteínas de diversos organismos para este estudio, someter sus proteínas a análisis de motivos detallados, o como ella dice, realizó un análisis de secuencia de proteínas. Ella estaba interesada en las enzimas que activan las citoquininas, las llamadas "enzimas del tipo solitario" (LOG). Thomas Dandekar explica de dónde proviene el inusual nombre:"Las flores de un arroz mutante solo tenían un estambre pero no un pistilo. Esta mutación de estambres solitarios fue bautizada por lo tanto 'chico solitario'".

Patrones reveladores en el análisis de secuencia

El joven científico buscó patrones en estas secuencias de aminoácidos que son característicos de las lisina descarboxilasas. Pero no pudo detectar ninguno. En lugar de, Elena Bencurova identificó un patrón que corresponde a las enzimas LOG y decodificó cuatro subclases en el proceso.

Lo que suena como un descubrimiento que es relevante para un pequeño grupo de especialistas solo en realidad tiene consecuencias de gran alcance. "En suma, nuestros últimos hallazgos ahora nos permiten comprender mejor este mecanismo de comunicación universal de las bacterias, plantas y animales, "dice Thomas Dandekar." Dr. Muhammad Naseem de nuestro grupo de trabajo contribuyó significativamente a este éxito. Ha sido profesor en la Universidad Zayed en Abu Dhabi desde enero debido a sus publicaciones biológicas del sistema sobre citoquininas. Esto abre varios campos de aplicaciones, desde plantas hasta humanos ".

Crema para la piel y tuberculosis

"Las células de la piel humana entienden el lenguaje de las citoquininas, ", dice el bioquímico. Como ingrediente de las cremas para la piel, De este modo, podrían proteger las células contra influencias nocivas y ralentizar el proceso de envejecimiento. Sin embargo, estudios separados sobre el tema demostraron que se trata de la dosis correcta:"En dosis bajas, las citoquininas protegen las células. Por el contrario, los niveles altos son perjudiciales, "dice Dandekar.

Las citoquininas tienen un efecto indirecto en los humanos, por ejemplo, cuando son activos en los patógenos que causan la tuberculosis. Permiten a los patógenos manipular su entorno, el epitelio respiratorio, de manera que sea más fácil para las bacterias asentarse y más difícil para el sistema inmunológico o los medicamentos combatirlas (hallazgos de Samanovic et al., Mol Cell 2015).

Cuando se trata de criar plantas, el conocimiento del lenguaje universal de citoquininas de Naseem, Dandekar y sus colegas pueden contribuir a advertir a las plantas de manera más eficiente contra los patógenos y activar sus mecanismos de defensa, como se demuestra en estudios dedicados sobre el berro.

Se necesita más investigación

"Las citoquininas hablan un lenguaje hormonal universal que muchos seres vivos entienden y produce los resultados más diversos, "Thomas Dandekar resume el hallazgo central de la revisión bioinformática ahora publicada. Sin embargo, Todavía es necesaria mucha investigación hasta que se hayan comprendido todos los detalles de este lenguaje. Respectivamente, el resultado de la investigación actual es sólo "un pequeño paso adelante en un contexto mucho más amplio, ", Añade Elena Bencurova. Aunque, un paso que crea las bases para más conocimientos.