ciencias de la vida

Descifrando el misterio
genético de las cianobacterias
Las cianobacterias son unos microorganismos que surgieron de forma muy temprana en la evolución,
hace unos 2500 millones de años. Son las únicas bacterias capaces de realizar una fotosíntesis similar a
la de las plantas, es decir, usando la luz solar para fijar CO 2
y emitiendo oxígeno. Esta actividad biológica,
mantenida a lo largo de millones de años, fue responsable de llenar de este gas la atmósfera terrestre,
configurándola de la manera actual. El equipo de investigación dirigido por Ignacio Luque, científico titular
del CSIC, está estudiando la forma en que la información contenida
en el ADN de estas bacterias es ‘traducida’ para fabricar proteínas, y
con ellas el resto de componentes celulares. Una investigación financiada
con 197.668 euros por la Consejería de Economía, Innovación
y Ciencia.
Centro:
Instituto de bioquímica vegetal
y fotosíntesis (IBVF-CSIC)
Área:
CVI
Código:
CVI 3167
Nombre del proyecto:
Análisis de caracteres especiales
de las aminoacil-tRNA
sintetasas de cianobacterias
Contacto:
Ignacio Luque Romero
ignacio.luque@ibvf.csic.es
Dotación:
197.668 euros
Actualmente las cianobacterias
ocupan una gran diversidad de hábitats,
siendo muy abundantes en los
océanos y cumpliendo una importante
función ecológica a escala planetaria.
Son las especies dominantes
del picoplancton (organismos
muy pequeños del plancton marino,
cuyo tamaño oscila entre las 0,2 y
las 2 micras). Tal y como explica el
investigador Ignacio Luque, las cianobacterias
son los únicos procariotas
(organismos sin núcleo celular
definido) que realizan el proceso de
la fotosíntesis oxigénica, siendo ésta
una capacidad que comparten con
los cloroplastos de algas y las plantas
superiores. El estudio de este
equipo del Instituto de Bioquímica
Vegetal y Fotosíntesis (IBVF), ubicado
en el cicCartuja hispalense (un
centro de investigación científica
creado conjuntamente por la Junta
de Andalucía, la Universidad de Sevilla
y el CSIC), se centra en unas
enzimas que participan en el “desciframiento”
de la información contenida
en el ácido desoxirribonucleico
(ADN) del organismo, es decir, de lo
que se conoce dentro de la comunidad
científica como mecanismo de
“traducción genética”.
“En todos los organismos, el ADN
funciona como almacén de la información
genética, la cual se transmite
a la descendencia y se utiliza para
la fabricación del resto de elementos
celulares. Para esto último es necesario
“traducir” la información del
ADN, que es una molécula de poca
reactividad, en cadenas de aminoácidos,
es decir en proteínas, que son
moléculas mucho más reactivas,
algunas de las cuales, las enzimas,
tienen actividad catalítica, aceleradora
de las reacciones que ocurren
en la materia viva. El mensaje genético
del ADN se encuentra cifrado
en tripletes de nucleótidos, cada
uno de los cuales corresponde a un
aminoácido”, explica el investigador
Ignacio Luque.
El estudio que se está llevando a
cabo analiza diferentes aspectos de
este mecanismo. Tal y como explica
el científico del CSIC, en el proceso
de traducción de la información genética
juegan un papel muy importante
los “ARN de transferencia” o
tRNAs (encargados de transportar
los aminoácidos a los ribosomas,
donde serán incorporados a las futuras
proteínas) y un conjunto de enzimas
denominadas aminoacil tRNA
sintetasas, en las que se centra la
investigación. Éstas son capaces de
reconocer un triplete de nucleótidos
del tRNA y asignarle el aminoácido
que les corresponde. “Se puede decir
por tanto que las aminoacil tRNA
sintetasas son las enzimas que ‘conocen’
las reglas del código genético”,
aclara.
El grupo dirigido por Luque ha
puesto ya de manifiesto una serie de
anomalías evolutivas en los genes
que cifran aminoacil tRNA sintetasas
de las cianobacterias. En algunos
casos, estas anomalías son atribuibles
a intercambios de fragmentos
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