La proteína más grande jamás encontrada en biología ha sido descubierta en una especie de alga marina. Apodado el ‘Monte Everest’ de las proteínas, desempeña un papel importante en la muerte de los peces durante la proliferación de algas.
Producida por Prymnesium parvum (o alga dorada), la proteína productora de toxinas ha sido denominada PKZILLA-1 por el equipo de científicos estadounidenses que la encontró, en homenaje a cierto monstruo reptil conocido por su gigantesco tamaño. La investigación sobre cómo P. parvum construye su toxina también ha revelado formas previamente desconocidas de sintetizar compuestos, lo que podría conducir a la creación de nuevos medicamentos y materiales.
La proteína PKZILLA-1, que consta de 45.212 aminoácidos alucinantes, supera con creces los aproximadamente 30.000 aminoácidos que constituían la proteína récord anterior, la titina, que se encuentra en los músculos humanos. En comparación, la proteína hemoglobina, de tamaño más medio, tiene apenas 574 aminoácidos. Si bien todavía hablamos de tamaño microscópico, de repente es necesario ajustar nuestras escalas biológicas.
“Esto amplía nuestra idea de lo que la biología es capaz de hacer”, afirma el químico marino Bradley Moore, del Instituto Scripps de Oceanografía de California.
P. parvum puede causar daños fatales a las branquias de los peces, y los científicos todavía están tratando de descubrir cómo estos pequeños organismos unicelulares producen grandes moléculas complejas. Moore y sus colegas utilizaron técnicas avanzadas de análisis genético para observar cómo las algas producen su toxina prymnesina.
Eso los llevó primero a dos genes inusualmente grandes que crean PKZILLA-1 así como el más pequeño PKZILLA-2, y luego a las proteínas mismas: enzimas que inician la producción de prymnesina, a través de un largo proceso de reacciones químicas que los científicos registraron. en detalle.
“Pudimos localizar los genes y resultó que para producir moléculas tóxicas gigantes, esta alga utiliza genes gigantes”, dice Vikram Shende, del Instituto Scripps de Oceanografía.
Este nuevo conocimiento significa que los científicos están en una mejor posición cuando se trata de detener la proliferación de algas dañinas que involucran a P. parvum. Estas algas se encuentran en todo el mundo y pueden causar alteraciones importantes en los ecosistemas acuáticos.
Si bien las algas son una parte importante de la vida marina, cuando se acumulan en masa (a menudo provocadas por el calentamiento de las aguas o la contaminación provocada por la actividad humana) los efectos pueden ser devastadores, ya que se añaden venenos al agua y se absorbe oxígeno.
En este caso, el descubrimiento del gen es particularmente significativo, porque podría permitirnos detectar la producción de toxinas antes de que comience. Se podría analizar el agua para detectar la presencia de genes PKZILLA de manera similar a las pruebas de COVID-19.
El equipo detrás de la investigación cree que el enfoque genético utilizado aquí podría usarse para identificar otras toxinas de algas. No solo eso, las estrategias para ensamblar sustancias químicas que descubrió el nuevo estudio podrían ser útiles en el desarrollo de nuevos medicamentos y materiales.
“Comprender cómo la naturaleza ha evolucionado su magia química nos da a los profesionales científicos la capacidad de aplicar esos conocimientos para crear productos útiles, ya sea un nuevo medicamento contra el cáncer o un nuevo tejido”, dice Moore.
La investigación ha sido publicada en Science.
Fuente: Science Alert.
