Poro nuclear. Un nuevo modelo para el complejo del poro nuclear predice que un «revestimiento» membranoso tiene como andamiaje dos pares alternantes de proteínas verticales (en amarillo). Se predice que estos «postes de valla» están reforzados horizontalmente por otras tres proteínas todavía por elucidar (verde). (Crédito: The Rockefeller University)
Un equipo de la Universidad Rockefeller ha desarrollado un modelo estructural de la membrana del poro nuclear y está trabajando sistemáticamente en cuestiones de ensayo y validación. En un artículo reciente, informaban de un cierto éxito:
El modelo propone un complejo del poro nuclear cilíndrico compuesto de anillos de estructuras alternantes de proteínas que engranan entre sí, proporcionando la flexibilidad y el espacio que necesita el poro para dejar pasar una diversidad de materiales hacia adentro y afuera del núcleo de la célula. «Nos sentimos entusiasmados al encontrar una proteína tan parecida en estructura a lo que predice nuestro modelo», decía Hoelz.
Se cree que siete complejas proteínas proporcionan un revestimiento cilíndrico para la membrana del poro. Dos pares de proteínas se combinan para formar los bastones que cruzan el envoltorio nuclear. Se cree que las otras tres proteínas unen estos pares de proteínas entre sí para formar «una especie de estacada». Naturalmente, es mucho más que una estacada o cerca, porque el poro no es un mero elemento estructural, sino un portero que gestiona el flujo de los materiales hacia adentro y afuera del núcleo. Esta funcionalidad de alto nivel todavía espera ser comprendida. «El complejo del poro nuclear es una de las cosas más misteriosas de la biología celular. Es fundamentalmente una caja negra», dice Andre Hoelz, asociado de investigación en la Universidad Rockefeller.
El Resumen del artículo concluye así: «Principios arquitectónicos y mecanicistas compartidos con el revestimiento de COPII indican un origen evolutivo común y dan respaldo a la noción de que el revestimiento de NPC representa otra clase de revestimientos de membrana». Como se observó en un blog afín hace un año, las características compartidas también se encuentran en objetos diseñados. Al excluir la opción de un diseño por designio, los investigadores se cierran a posibles vías de investigación y limitan artificialmente su pensamiento.
Este no es un mero argumento abstracto. El complejo del poro nuclear es un elemento fundamental dentro de todos los eucariontes incluyendo los humanos. Las estructuras que funcionen mal pueden tener graves consecuencias.
Dado el cometido central del complejo del poro nuclear en los procesos celulares más fundamentales, los defectos en su ensamblaje, estructura y función pueden tener consecuencias letales. Sus proteínas han sido asociadas con la cirrosis biliar primaria, el cáncer, las infecciones víricas y el síndrome de Allgrove, dice Erik Debler, investigador postdoctoral en el laboratorio Blobel y principal autor del artículo. Una mejor comprensión de la operación del complejo podría llevar a tratamientos para estas enfermedades.
La anterior cita sugiere la presencia de una complejidad irreducible. Si cualquier parte del complejo del poro nuclear falla, toda la estructura puede dejar de funcionar. Por ahora tenemos sólo una información limitada acerca de esto, pero una perspectiva de diseño por designio está abierta al concepto de la Complejidad Irreducible (CI) y sus implicaciones si elementos de la estructura fallan. Si la CI resulta ser una descripción válida de cualquier sección del complejo del poro nuclear, entonces pierde todo sentido buscar mecanismos darwinistas para la producción de estas estructuras mediante evolución porque el recurso a pequeños cambios incrementales impulsados por la selección natural es incompetente para explicar el origen una complejidad de esta clase.
A Fence-like Coat for the Nuclear Pore Membrane [Revestimiento parecido a una estacada para la membrana del poro nuclear]
Erik W. Debler, Yingli Ma, Hyuk-Soo Seo, Kuo-Chiang Hsia, Thomas R. Noriega, Gunter Blobel and Andre Hoelz
Molecular Cell, 26 diciembre 2008, 32(6), 815-826 | doi: 10.1016/j.molcel.2008.12.001
Resumen: Propusimos recientemente un revestimiento cilíndrico para la membrana del poro nuclear en el complejo del poro nuclear (CPN). Este andamiaje está generado por copias múltiples de siete nucleoporinas. Aquí informamos sobre tres estructuras cristalinas del par nucleoporínico Seh1.Nup85, que forma parte del cilindro de revestimiento. El conjunto Seh1.Nup85 tiene parecido en su forma y dimensiones a otro par nucleoporínico, Sec13.Nup145C. Además, las estructuras Seh1.Nup85 revelan un movimiento de gozne que puede facilitar cambios de comformación en el CPN durante la importación de proteínas integradoras de la membrana y/o durante el transporte nucleocitoplasmático. Proponemos que Seh1.Nup85 y Sec13.Nup145C forman 16 bastones verticales alternantes unidos horizontalmente por las tres restantes nucleoporinas del cilindro de revestimiento. Principios arquitectónicos y mecanicistas compartidos con el revestimiento de COPII indican un origen evolutivo común y dan respaldo a la noción de que el revestimiento de NPC representa otra clase de revestimientos de membrana.
Véase también:
New model of a nuclear pore complex is based on crystal structure of its key component, The Rockefeller University Newswire (15 enero 2008)
New Model For Nuclear Pore Complex Backed By Structural Study, ScienceDaily (3 enero 2009)
Gatekeeper for the nucleus, ARN Literature Blog (3 diciembre 2007)
Fuente: Access Research Network - More light on the Nuclear Pore Complex
Redacción: David Tyler © 2009 ARN - www.arn.org
Traducción y adaptación: Santiago Escuain — © SEDIN 2009 - www.sedin.org
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