“Alta identidad de secuencia proteica no significa redundancia de función: el caso de las enzimas málicas vegetales”
María Fabiana Drincovich. CEFOBI Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; CONICET Universidad Nacional de Rosario
La presencia de familias multigénicas es una característica de los genomas eucariotas. La alta homología de secuencia entre los miembros de familias multigénicas, o pequeños efectos fenotípicos cuando se interrumpe un gen individual en tales familias, a menudo se atribuye a la redundancia génica. Me centraré en los resultados que hemos obtenido al estudiar los diferentes miembros de la familia de la enzima málica (EM) de varias especies de plantas, los que indicaron que los diferentes miembros de esta familia no son copias funcionalmente redundantes entre sí. La EM cataliza la descarboxilación oxidativa de malato, para producir piruvato, dióxido de carbono y el cofactor reducido NAD(P)H. Esta enzima está involucrada en diferentes vías metabólicas en varios organismos debido a las relevantes funciones fisiológicas de los sustratos y productos de su reacción. En plantas, es una de las proteínas más importantes que se reclutaron para cumplir funciones claves en la fotosíntesis C4. Los avances en genómica nos permitieron realizar la caracterización del conjunto completo de EM de diferentes especies de plantas C3 y C4. A pesar del alto grado de identidad entre los diferentes miembros de las EM (más del 90% en algunos casos), encontramos que cada isoenzima juega roles específicos in vivo, sin presentar funciones superpuestas con los otros miembros. En este sentido, encontramos que mutaciones puntuales simples producen modificaciones drásticas en la eficiencia y/o la regulación cinética de cada EM, identificando adaptaciones moleculares particulares de cada EM para cumplir roles fisiológicos específicos. Además, la expresión de diferentes EM en distintos compartimentos subcelulares en plantas genera fenotipos contrastantes. En conjunto, podemos decir que la función biológica de una proteína específica es una definición muy compleja y que, por lo tanto, solo se puede abordar utilizando una variedad de enfoques experimentales complementarios.
