<\/p>\n
Los investigadores insertaron algunos genes de ac\u00f3nito y espuela de caballero en hojas de tabaco y los pusieron a trabajar. Seis enzimas han reconstruido los pasos iniciales de la v\u00eda que conduce aatisinio<\/em>un alcaloide vegetal con una estructura particularmente compleja. El tabaco, por una vez, recibi\u00f3 una asignaci\u00f3n mejor que de costumbre.<\/p>\n El resultado fue obtenido por un equipo de la Universidad Estatal de Michigan y la Academia Checa de Ciencias, que estudi\u00f3 Delfinio grandiflorum<\/em>una especie de espuela de caballero, y Aconitum plicatum<\/em>perteneciente al g\u00e9nero del ac\u00f3nito. La investigaci\u00f3n, publicada en la revista cient\u00edfica Planta molecular<\/em>identificaron seis pasos enzim\u00e1ticos compartidos por las dos plantas y produjeron un intermediario clave de la v\u00eda biosint\u00e9tica en un organismo hu\u00e9sped. De las hojas no ha surgido ninguna droga y el ac\u00f3nito sigue siendo venenoso: ahora sabemos mejor c\u00f3mo construye algunas de sus mol\u00e9culas.<\/p>\n El ac\u00f3nito y la espuela de caballero producen alcaloides diterp\u00e9nicos, sustancias en las que se unen dos grandes familias de la qu\u00edmica vegetal: los terpenos y los alcaloides. Algunos de estos compuestos se estudian por sus actividades biol\u00f3gicas y farmacol\u00f3gicas; otros pueden causar neurotoxicidad, par\u00e1lisis e intoxicaciones graves. La relaci\u00f3n qu\u00edmica por s\u00ed sola no convierte a una mol\u00e9cula en un medicamento. Las decisiones se toman por dosis, estructura, objetivo biol\u00f3gico y una serie de pruebas que a\u00fan deben comenzar aqu\u00ed.<\/p>\n Para seguir un camino tan complejo, los investigadores compararon los genes activos en diferentes tejidos y en las dos especies. Buscaron aquellas que se encendieran juntas justo cuando las plantas produc\u00edan los alcaloides. De miles de candidatas surgieron dos enzimas que construyen el esqueleto inicial de la mol\u00e9cula, tres citocromo P450 que la modifican y una reductasa con caracter\u00edsticas poco comunes. Seis trabajadores, cada uno colocado en el punto exacto de la l\u00ednea de montaje. Si uno se salta un turno, lo que venga a continuaci\u00f3n permanecer\u00e1 en la mitad de la mesa.<\/p>\n Los genes seleccionados fueron transferidos a Nicotiana benthamiana<\/em>un pariente del tabaco que se utiliza a menudo en la investigaci\u00f3n de plantas porque permite que se produzcan r\u00e1pidamente prote\u00ednas extra\u00f1as. Dentro de sus hojas, las enzimas repitieron parte de la qu\u00edmica del ac\u00f3nito y la espuela de caballero, lo que permiti\u00f3 al equipo observar intermediarios que aparecen lentamente y en peque\u00f1as cantidades en las plantas originales.<\/p>\n El experimento no complet\u00f3 por s\u00ed solo toda la producci\u00f3n de atisinio, como sugieren algunas reconstrucciones entusiastas de la noticia. Identific\u00f3 los pasos de entrada a la v\u00eda y produjo un intermediario clave en un organismo distinto de las dos plantas. Parece un matiz. En el laboratorio separa un camino que finalmente es visible de un f\u00e1rmaco que a\u00fan no existe.<\/p>\n La sorpresa m\u00e1s interesante estaba escondida en un solo \u00e1tomo de nitr\u00f3geno. Muchos alcaloides diterp\u00e9nicos contienen una fracci\u00f3n qu\u00edmica que hab\u00eda llevado a la gente a pensar en la etilamina como materia prima. La reductasa identificada por los investigadores prefiri\u00f3 la etanolamina, una sustancia similar en nombre y lo suficientemente diferente como para desbaratar la reconstrucci\u00f3n de todo el proceso.<\/p>\n El equipo verific\u00f3 la fuente del nitr\u00f3geno mediante el uso de mol\u00e9culas marcadas con is\u00f3topos en cultivos celulares de Ac\u00f3nito<\/em>. Estas etiquetas le permiten seguir los \u00e1tomos mientras pasan de una sustancia a otra. Los an\u00e1lisis metabol\u00f3micos indicaron que la etanolamina es la fuente preferida para la mayor\u00eda de los alcaloides diterp\u00e9nicos detectados. La planta toma una materia prima, la incorpora tempranamente y la transforma en pasos posteriores, dejando una huella en el producto terminado que parece venir de otra parte. La qu\u00edmica vegetal sabe enga\u00f1ar sin siquiera intentarlo.<\/p>\n Conocer este origen es importante, especialmente cuando se transfiere la v\u00eda a otro organismo. Puedes tener las enzimas adecuadas, la temperatura adecuada y un tabaco perfectamente cooperativo; al ofrecer la fuente de nitr\u00f3geno equivocada a la cadena, la mol\u00e9cula esperada simplemente sigue sin aparecer.<\/p>\n En el mismo archivo que Planta molecular<\/em>inmediatamente despu\u00e9s del trabajo americano y checo, aparece un segundo estudio realizado sobre laAconitum gimnandrum<\/em>. El grupo coordinado por el Instituto de Materia M\u00e9dica de Pek\u00edn ha identificado cuatro enzimas capaces de transformarent<\/em>-atiserene, el esqueleto inicial, en atisinium. La v\u00eda completa se ha reproducido en tabaco y levadura.<\/p>\n Cuatro enzimas en el segundo estudio, seis en el primero. Las cuentas parten de dos puntos diferentes. El grupo chino-japon\u00e9s parti\u00f3 deent<\/em>-atiserene ya disponible y sigui\u00f3 transformaciones posteriores a trav\u00e9s de tres citocromos P450 y una reductasa. En cambio, el primer trabajo tambi\u00e9n incluye las dos enzimas necesarias para construir ese esqueleto inicial. Dos entradas al mismo taller, la segunda llega hasta la salida.<\/p>\n El equipo tambi\u00e9n silenci\u00f3 uno de los genes directamente en el ac\u00f3nito y observ\u00f3 una reducci\u00f3n en los productos de la v\u00eda. El control sirve para comprobar que las enzimas puestas a trabajar en el tabaco y la levadura realmente desempe\u00f1an esa funci\u00f3n tambi\u00e9n en la planta original. La secuencia reconstruida en el laboratorio, por tanto, no es s\u00f3lo un montaje que funciona por casualidad fuera de casa.<\/p>\n Los alcaloides diterp\u00e9nicos son dif\u00edciles de obtener. Las plantas producen peque\u00f1as cantidades, la extracci\u00f3n requiere mucho material y las estructuras tridimensionales complican la s\u00edntesis qu\u00edmica. Transferir los genes a organismos m\u00e1s manejables le permite producir los intermedios sin cultivar campos de ac\u00f3nito y modificarlos paso a paso para comprender qu\u00e9 sucede.<\/p>\n Este es el resultado concreto de hoy: nuevas herramientas para estudiar mol\u00e9culas vegetales raras, verificar sus efectos, medir su toxicidad e intentar construir diferentes derivados. La familia de los alcaloides diterp\u00e9nicos incluye sustancias examinadas contra el dolor, los par\u00e1sitos, la malaria y las c\u00e9lulas tumorales, mediante experimentos muy diferentes. Atribuir todas estas propiedades al atisinio ser\u00eda un salto que los dos estudios no dan.<\/p>\n Para llegar a un medicamento, ser\u00e1n necesarios compuestos producidos en cantidades suficientes, pruebas en c\u00e9lulas y animales, estudios farmacol\u00f3gicos y evaluaciones de seguridad. Tambi\u00e9n puede surgir que el atisinio sea \u00fatil principalmente como un paso en la construcci\u00f3n de alcaloides m\u00e1s elaborados, m\u00e1s que como un ingrediente activo en s\u00ed mismo. El ac\u00f3nito y la espuela de caballero siguen siendo plantas que deben tratarse con precauci\u00f3n, lejos de cualquier remedio casero improvisado. Sin embargo, su receta molecular ya no pertenece \u00fanicamente a la flor.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Los investigadores insertaron algunos genes de ac\u00f3nito y espuela de caballero en hojas de tabaco y los pusieron a trabajar. 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El nitr\u00f3geno provino de la mol\u00e9cula menos sospechosa.<\/h2>\n
Un segundo estudio complet\u00f3 la cadena<\/h2>\n
\u00bfPor qu\u00e9 transferir un veneno al tabaco?<\/h2>\n