Priones propicios
Fibrillas priónicasVALERIA SIM, NIAID.NIH.GOV
Los priones, proteínas infecciosas mal plegadas más conocidas por causar la enfermedad de las vacas locas, han sido la fuente de controversia en la comunidad de levaduras durante años. . Algunos creen que las proteínas son, en el mejor de los casos, enfermedades de hongos raras y, en el peor, artefactos de laboratorio. Otros argumentan que los priones pueden conferir beneficios ventajosos a su anfitrión, ayudando a la levadura a adaptarse a ambientes estresantes.
Un artículo publicado esta semana en Nature agrega peso a la última hipótesis. Los investigadores descubrieron que más de un tercio de las cepas de levadura silvestre albergan priones, y esos priones ayudan a sus huéspedes a sobrevivir cuando se enfrentan a un entorno cambiante.
“Ha sido un debate acalorado” dijo Mick Tuite, quien estudia priones de levadura en la Universidad de Kent en el Reino Unido y no participó en el estudio. Si bien es posible que el documento no resuelva el argumento, «sí empuja firmemente a la corte que los priones de levadura han evolucionado por una razón y…
Susan Lindquist y colegas del Instituto Whitehead para la Investigación Biomédica en Massachusetts analizó 700 cepas silvestres de Saccharomyces cerevisiae en busca de priones. Las cepas se recolectaron de todo el mundo a partir de viñedos, robles, tierra y más. El equipo identificó dos priones de laboratorio bien conocidos, [PSI+] y [MOT3+], en 10 y 6 cepas silvestres, respectivamente. También encontraron que 255 cepas silvestres, más de un tercio del total examinado, albergaban elementos priónicos desconocidos. «Me encantan los priones, e incluso me sorprendió la frecuencia con la que los encontramos», dijo Lindquist.
Luego, los investigadores compararon la aptitud de las cepas de levadura que albergan priones con las cepas curadas, aquellas a las que se les eliminaron los priones, en 12 ambientes diferentes. condiciones. Descubrieron que los priones alteran las características de sus anfitriones, a menudo de forma perjudicial. Pero el 40 por ciento de las veces, el efecto fue beneficioso, como hacer que la levadura fuera resistente al ácido o las toxinas. Está claro que los priones no solo hacen cosas malas, dijo Alex Lancaster, científico investigador del Instituto Whitehead y coautor del artículo.
Lindquist y sus colegas teorizaron previamente que los priones proporcionan un mecanismo de cobertura de apuestas para levadura en entornos fluctuantes: [PSI+] hace que los ribosomas lean los codones de parada del ARNm en una célula, por ejemplo, lo que da como resultado numerosos cambios en la expresión génica, incluidos algunos genes implicados en la transcripción y traducción del ADN. [Los priones] están realmente posicionados en un lugar para cambiar un poco la biología de un organismo para crear algunos rasgos realmente complicados, dijo Lindquist. Estábamos tratando de sugerir que [los priones] permiten que un organismo adquiera repentinamente un nuevo rasgo y podría ser un rasgo complicado en un solo paso. Si bien tales efectos se han demostrado previamente en cepas de laboratorio, esta es la primera evidencia sólida de que los priones confieren estas ventajas a las cepas de levadura salvaje.
Mientras que la evidencia de que las cepas [PSI+] pueden confieren rasgos beneficiosos y conducen a una adaptación genética a largo plazo es convincente, ese efecto no debe extrapolarse a todos los priones, advirtió Tuite. No creo que eso sea necesariamente cierto para los demás, dijo. Otros tipos de priones no afectan la expresión génica como lo hace [PSI+], señaló, por lo que podrían proporcionar respuestas a corto plazo a los eventos, en lugar de cambios genéticos duraderos.
El equipo de Lindquist ahora está buscando la presencia de priones en otros organismos, incluidos Arabidopsis y Drosophila, y está investigando qué genes son activados por los priones, dijo Lancaster. Esto es realmente solo el comienzo de toda una serie adicional de preguntas, dijo. Esta no es la última palabra.
R. Halfmann et al., Los priones son un mecanismo común para la herencia fenotípica en levaduras silvestres, Nature, 482:363-8, 2012.
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