Las proteínas evolucionan estrechamente ligadas a los compartimentos celulares donde tienen su función

Las proteínas evolucionan estrechamente ligadas a los compartimentos celulares donde tienen su función, según un estudio de la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla publicado en la prestigiosa revista BMC Bioinformatics. Este trabajo, tutorizado por el profesor Antonio J. Pérez Pulido, del área de Genética del departamento de Biología Molecular e Ingeniería Genética de la UPO, ha sido realizado por los estudiantes de Biotecnología Francisco José Campos Laborie, Marcos Parras Moltó y Juan García Diéguez, con el apoyo estadístico de la profesora Mª Rosario Rodríguez Griñolo. 

Las proteínas son las herramientas de la célula y están compuestas de módulos básicos a modo de piezas de construcción. Esta estructura modular permite la aparición de nuevas herramientas, simplemente reordenando las mismas piezas de forma diferente. Los módulos confieren a las proteínas funciones o características particulares, que en conjunto dan a cada una su función específica dentro de un organismo. De este modo, la evolución permite la construcción de herramientas nuevas, creando y combinando estos módulos más discretos.

Por otro lado, las proteínas tienen un lugar de trabajo específico en la célula (o el exterior de la célula) dentro del cual pueden realizar sus funciones. Así, una proteína del núcleo celular, nunca podrá realizar su función si se encuentra dentro de otra estructura como un lisosoma o una vacuola.

Teniendo en cuenta esto, los autores abordaron en este trabajo si módulos determinados sólo se encontraban en proteínas que estuvieran en compartimentos celulares determinados, y no en proteínas de otros compartimentos. Para ello, hicieron uso de la Bioinformática, la cual permite analizar miles y miles de secuencias de proteínas en un muy corto periodo de tiempo, escribiendo y ejecutando programas informáticos.

Los resultados de este estudio indican que la mayoría de los módulos están restringidos a compartimentos específicos, pero en muchísimos casos estos módulos están ligados a varios compartimentos a la vez. Además, al encontrar un mismo módulo ligado a dos compartimentos no relacionados, descubrieron que estos módulos, aunque coinciden en secuencia, tienen funciones completamente diferentes, lo que apuntaría hacia una historia evolutiva diferente y potenciada por la relación directa a compartimentos celulares diferentes.

Los resultados obtenidos en este trabajo ayudarán a entender la evolución de los diferentes orgánulos o compartimentos de las células, pero además sientan las bases para el desarrollo de nuevas herramientas de predicción de función y localización de proteínas, lo cual podrá ayudar a la comprensión de las funciones proteícas que tan importantes son para el funcionamiento de los organismos y que generan enfermedades cuando no se llevan a cabo.

Antonio J. Pérez Pulido es profesor de Bioinformática en la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla, y director del máster de Biotecnología Sanitaria de la misma universidad. Su línea de investigación se relaciona con el análisis computacional de secuencias biológicas para tratar de obtener información sobre las mismas, y facilitar el posterior trabajo de laboratorio. Ha publicado trabajos sobre la predicción de función de proteínas, búsqueda de pequeñas moléculas de RNA en plantas, y análisis de secuencias de proteínas implicadas en cáncer y en enfermedades infecciosas como el SIDA. En la actualidad está interesado especialmente en el análisis de secuencias proteicas relacionadas con enfermedades como la atrofia muscular espinal, que él personalmente tiene.

Contacto de Antonio J. Pérez Pulido:

Correo-e: ajperez@upo.es
Tlfnos.: 651 474 616 / 954 348 652