¡Traduciendo la ciencia!

En una reunión social, casi siempre preguntas o te preguntan ¿qué haces en tu trabajo?. Hay que reconocer que cuando se trata de ciencia, es complicado saber usar palabras que todas las personas puedan comprender. Ayer me reuní con mis amigas del colegio y cuando me preguntaron sobre el tema de mi proyecto de tesis decidí explicarles, traducirles lo que hago, así:

Trabajo con plantas, para fines de investigación se utiliza una planta modelo que es Arabidopsis thaliana.  Como saben, todo ser vivo posee su información genética, que para éste es lo mismo que el manual de indicaciones de funcionamiento para un electrodoméstico. Yo estudio una de esas indicaciones, una proteína llamada eIF5A. 

La información genética sufre tres procesamientos: replicación, en la cual la información genética es duplicada; sería como copiar idénticamente el manual de indicaciones. Sin embargo este manual está formado por palabras desordenadas, para lo cual es necesaria la transcripción; proceso por el cual la información genética o ADN se transcribe a ARN. En el caso del manual, la transcripción sería como ordenar las palabras y darle sentido a todas las indicaciones de funcionamiento del electrodoméstico. El último procesamiento que sufre la información genética es la traducción, proceso en el que podría intervenir eIF5A. 

Se conoce poco sobre el papel que desempeña eIF5A, hasta hoy ha sido implicada en varias funciones de las células incluyendo la iniciación y la elongación de la traducción, procesos que permiten la formación de las proteínas y consecuentemente la correcta función de los procesos de las plantas. El proceso de traducción sería análogo a tener el manual del electrodoméstico mencionado pero en un idioma desconocido; para lo cual eIF5A viene a ser el diccionario que nos permite comenzar y continuar la traducción de las indicaciones de dicho manual. 

Otras funciones que cumple es la progresión del ciclo celular, la supervivencia de las células. Además interviene en la muerte de los tejidos de hojas, flores y frutos (Hopkins, 2008).

En plantas existen tres isoformas de esta proteína (eIF5A1, eIF5A2 y eIF5A3) , que se expresan en distintas partes de la planta y bajo determinadas condiciones. Es algo así como los jugadores de campo de un equipo fútbol, que tienen tres posiciones distintas: defensas, mediocampistas y delanteros. A pesar de tener posiciones distintas, todos pertenecen al mismo equipo y actúan en un partido de fútbol dependiendo de las condiciones del mismo. De la misma manera las tres isoformas de eIF5A son del mismo “equipo”, aunque tengan distintas formas.

Uno de los objetivos de mi proyecto, es conocer si cada una de las isoformas de eIF5A interaccionan con ellas mismas y entre ellas, por ejemplo si eIF5A1 interacciona con ella misma o también con eIF5A2/3. Para esto se utiliza una técnica biotecnológica llamada Complementación Fluorescente Bimolecular, BiFC, por sus siglas en inglés. 

Esta técnica se basa en el uso de una proteína que emite fluorescencia bajo determinada longitud de onda; la fluorescencia puede ser observada bajo el microscopio. Esta proteína se llama proteína amarilla fluorescente YFP, por sus siglas en inglés, y para poder utilizarla “la divido en dos fragmentos”. El primer fragmento se une a eIF5A1, por ejemplo, y el segundo fragmento a eIF5A2. Si eIF5A1 interacciona con eIF5A2, entonces esta interacción permite que los dos fragmentos de YFP se unan y se reconstituye la proteína emitiendo la fluorescencia. De darse el caso contrario, si no existiera interacción, como eIF5A1 y eIF5A2 no tendrían contacto alguno, no habría oportunidad de que YFP se reconstituya y por ende produzca fluorescencia. 

Este procedimiento sería similar a tener una bombilla de luz y una boquilla conectada a la corriente eléctrica, tanto el bombillo como la boquilla tienen adheridos imanes en sus extremos. YFP estaría compuesta por la bombilla y la boquilla y los imanes serían cualquiera de las isoformas de eIF5A; si los dos imanes interaccionan; es decir si la bombilla tiene adherido un imán de polo positivo y la boquilla un imán de polo negativo; o viceversa; gracias a que los polos opuestos se atraen, se produciría luz debido a que la bombilla se conectaría con la boquilla. Caso contrario, si los dos polos fueran iguales, no se produciría luz. Lo mismo sucede con las proteínas eIF5A.

Otro de los objetivos de mi trabajo de fin de máster es saber de qué manera afecta la ausencia de eIF5A en la información genética de las plantas al desarrollo de las células del xilema de las mismas. El xilema es el tejido conductor de agua, sales minerales y otros nutrientes desde la raíz hasta las hojas. Se divide en dos tipos de tejidos: primario y secundario. Yo estoy analizando el xilema primario, porque me da información sobre el estado de madurez de la planta. Este tejido primario está compuesto por cuatro tipos celulares: anular, espiral, reticular y punteado. Los tipos anular y espiral maduran cuando la planta está aún en crecimiento y los tipos reticular y punteado maduran únicamente cuando la planta ya ha completado la elongación de su tallo; por lo que se encuentran en plantas que ya han llegado a su edad adulta.

Uno de los experimentos que realicé fue el recuento de los tipos celulares del xilema primario. Para esto utilizo tres genotipos de Arabidopsis distintos, es decir tres grupos de plantas con información genética diferente que a su vez son distintas físicamente. Estas son: un grupo de plantas normales, otro de plantas mutantes que son enanas, y el tercer grupo de plantas mutantes eIF5A, significa que no poseen el gen y en las cuales el tallo crece considerablemente más que en una planta normal, durante el mismo tiempo.

Para poder realizar el recuento se toma la porción de la planta que une la raíz con el tallo, se extraen las células del xilema mediante un proceso químico-térmico y con la ayuda de un colorante se observan en el microscopio los distintos tipos celulares del xilema. 

Estos dos objetivos, entre otras cosas, he estado realizando en mi proyecto de fin de máster. 

Bibliografía

Hopkins, M. (2008). Eukaryotic Translation Initiation Factor 5A Is Involved in Pathogen-Induced Cell Death and Development of Disease Symptoms in Arabidopsis . Plant Physiology , 148, 479–489 .

Carla Almendáriz.