Si bien pensamos en las plantas como estacionarias, no significa que sean pasivas. Una planta necesita ser capaz de reaccionar a su entorno. A menudo, las señales se envían en forma de metabolitos, pequeñas moléculas que pueden pasar entre las células. Pero, ¿cómo reaccionan las células a los metabolitos para cambiar el comportamiento de una planta? Un nuevo artículo en Plant Physiology muestra que las células pueden usar los ribosomas como sensores para muchos metabolitos.
Si el ADN es el plan arquitectónico de un organismo, entonces los ribosomas son los constructores en las células que convierten los planes en proteínas. El ADN crea ARN mensajero, generalmente ARNm escrito. El ribosoma recorre el ARNm, lo lee y crea proteínas a partir de aminoácidos a medida que avanza. Entonces, no es solo el ADN en un núcleo lo que importa. Las plantas también necesitan el ribosoma para expresar los genes del ADN en proteínas.
Sin embargo, no es una simple cuestión de que el ARNm se convierta en la base de una proteína. 20%-50% del ARNm contiene una secuencia llamada marco de lectura abierto aguas arriba, abreviado como uORF. Estos uORF generalmente detienen la traducción de una secuencia de ARNm. En las plantas, los biólogos han encontrado un grupo de uORF que comparten las plantas. Han sido heredados de un ancestro común y han sido conservados por sus descendientes, lo que sugiere que cumplen un importante trabajo que las plantas necesitan. Como estos uORF se basan en péptidos, bloques de construcción que el ribosoma usa para construir proteínas, estos uORF se denominan uORF peptídicos conservadoso CPuORF.
van der Horst y sus colegas han estado observando estos CPuORF para ver cómo interactúan con el ribosoma y descubrieron que no lo hacen solos. Aquí es donde entran los metabolitos. En presencia de algunos metabolitos, como sacarosa, poliamina o ascorbato, el CPuORF detiene el ribosoma. Cuando el ribosoma se detiene, nunca llega al ORF principal (mORF) para comenzar a traducir el ARNm en una proteína.
Esto significa que el ribosoma es efectivamente la forma en que una célula detecta y reacciona a su entorno externo. Cuando los metabolitos se producen en una célula o entran en ella, están en posición de unirse al ribosoma y, combinados con los CPuORF, regulan la traducción génica. Esto cambia las proteínas que produce la planta para reaccionar a su entorno. Esta acción muestra un mecanismo para que los metabolitos regulen directamente la expresión génica, y la naturaleza altamente conservada de los CPuORF sugiere que esta es una herramienta fundamental para las plantas.
Muchos CPuORF diferentes están presentes en las plantas y, posiblemente, cada uno reacciona a un metabolito específico, lo que convierte al ribosoma en un multisensor de metabolitos.
