Fotografía de una de las zonas de muestreo en Cachagua. Gentileza: Dra. Alejandra Moenne.
La investigación científica se caracteriza por generar nuevos conocimientos y avances para el progreso de la sociedad. Estos, en su mayoría, están involucrados con procesos naturales en los que participan los seres vivos, desde microorganismos hasta sistemas de vida complejos.
Frente a ello, los científicos, muchas veces, se sorprenden con los resultados de sus experimentos, los que no siempre entregan lo esperado. Haciendo fascinante este viaje a través del conocimiento.
Dentro del contexto de nuevos descubrimientos y pasión por la ciencia, y en el marco de una investigación minuciosa de largo aliento, se encuentra la Dra. Alejandra Moenne, quien es doctora en Ciencias de la Universidad de Paris XI y Profesora Titular de la Facultad de Química y Biología de la Universidad de Santiago de Chile.
En sus investigaciones, entre las cuales destacan sus trabajos con algas marinas, la investigadora observó que una de ellas, la macroalga marina Ulva compressa (Chlorophyta), especie dominante en sitios costeros del norte de Chile contaminados con cobre, posee genes que codifican para proteínas propias de animales y de plantas terrestres.
“Un análisis transcriptómico del alga cultivada en condiciones control y tratada con cobre por 24 horas, permitió identificar al menos cuatro potenciales metalotioneinas (MTs) de las cuales tres fueron clonadas y expresadas en bacterias. La sobrexpresión de cada una de las MTs en bacterias permitió la acumulación de cobre (Cu) y zinc (Zn) a nivel intracelular”, explica la académica de la USACH. Lo anterior, hace muy posible que éstas, estén involucradas en la acumulación de este metal en el alga. “Interesantemente, las MTs de U. compressa, presentan homología con MTs de moluscos, los que pertenecen al linaje animal, y no vegetal. Asimismo, el alga presenta otras características propias de células animales”, enfatiza.
Por otro lado, la Dra. Moenne agrega que “el análisis transcriptómico, permitió identificar que un tercio de los genes expresados codifican para proteínas con similitud a proteínas de animales y un 50% con similitud a proteínas de plantas terrestres”.
Un alga con características de animal
Luego de numerosas observaciones a nivel celular y molecular, la Dra. Moenne y su equipo, determinaron anteriormente que el alga Ulva compressa, posee canales iónicos del tipo Transient Receptor Potential (TRP) los cuales existen en vertebrados e invertebrados, pero no en plantas. De hecho, este tipo de canales son estudiados en enfermedades humanas como la arritmia y el cáncer. Pero esta no fue la única sorpresa.
“La lipoxigenasa del alga utiliza ácido araquidónico como sustrato lo que es propio de células animales, y no ácido linoleico, como la enzima de plantas; el calcio liberado del retículo endoplásmico por entrada de calcio se realiza a través de canales activados por IP3 y NAADP y receptor de ryanodina, y estos dos últimos, existen en animales pero no en plantas. Asimismo, la activación de los canales TRPs lleva a la activación de canales de calcio dependiente de Voltaje (VDCC) y estos últimos son propios de animales, y no de plantas.
Dentro de este escenario de novedades, cabe destacar que las algas marinas pluricelulares aparecieron en la faz de la tierra hace aprox. 1000 millones de años y las plantas terrestres hace sólo aprox. 400 millones de años, lo cual sugiere que el pool de genes presentes hoy en animales y plantas ya existía en estas algas verdes pluricelulares. “Es probable que una parte de estos genes se haya perdido en el linaje animal (como los de la fotosíntesis) y otra parte en el linaje vegetal (como los canales TRPS, VDCCs, receptor de ryanodina y otros)”, acota la Dra. Moenne.
Lo anterior tiene una gran importancia a nivel evolutivo ya que muestra que la “caja de herramientas” o “pool de genes” de animales y plantas, ya estaba presente en organismos fotosintéticos muy antiguos como las macroalgas marinas.
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Periodista: Patricio Grunert Alarcón. ®
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