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Jun 07, 2023

Se ha encontrado un nuevo orgánulo en las células.

Investigadores de la Universidad de Harvard han descubierto un nuevo orgánulo dentro del intestino

Investigadores de la Universidad de Harvard han descubierto un nuevo orgánulo dentro de las células intestinales de la mosca de la fruta, un descubrimiento sorprendente que nos está mirando a la cara, en uno de los animales mejor estudiados en toda la ciencia.

El nuevo orgánulo almacena fosfato, un metabolito esencial para la vida. Cuando se enfrenta a una escasez, libera su reserva en forma de fosfolípidos, que son un componente clave de la estructura de la membrana de las células.

"Este es uno de los primeros estudios que realmente encuentra almacenamiento de fosfato en una célula animal", dijo Rebekka Wild a Gemma Conroy de Nature. Wild, biólogo estructural de la organización de investigación estatal francesa Centre national de la recherche scientifique, no participó en el estudio.

"Es realmente emocionante."

Los investigadores han descubierto un nuevo orgánulo dentro de las células intestinales de la mosca de la fruta, una sorpresa en uno de los modelos más estudiados de la ciencia.

¿Qué son los organelos?Un orgánulo es una estructura dentro de la célula análoga a un órgano: componentes especializados para realizar trabajos específicos, lo que permite que toda la célula funcione, tal como lo hacen el corazón, los pulmones y el hígado para todo el cuerpo.

Probablemente recuerde algunos de los más importantes de la clase de biología: el núcleo almacena el código genético; las mitocondrias dan energía a la célula; un flagelo permite que una célula nade. Pero a pesar de cuánto tiempo hemos estudiado las células, básicamente desde la invención del microscopio, seguimos encontrando nuevos orgánulos, incluido uno dentro de las neuronas sensibles al olor descubierto el invierno pasado.

Va a mostrar los misterios que aún se esconden dentro de las células, dijo a Conroy el genetista de la Universidad Rockefeller Charles Xu, quien realizó el trabajo, publicado en Nature, mientras era estudiante de doctorado en el laboratorio de la Escuela de Medicina de Harvard de Norbert Perrimon.

"La belleza está ahí, solo está esperando que la descubramos".

Fos para nosotros: El fosfato desempeña una serie de funciones importantes en nuestra fisiología. Es un componente clave del esmalte y otras cosas que fortalecen los dientes, es responsable de la mineralización del hueso y es una parte importante de las membranas celulares, el ADN, el ARN y las proteínas.

Xu no salió a la caza de orgánulos; quería estudiar el papel del fosfato en el control de la regeneración de tejidos en las moscas de la fruta, informó Conroy.

Para ello, el equipo alimentó a las moscas de la fruta con ácido fosfonofórmico, que impide la absorción de fósforo (del que se deriva el fosfato) en las células. Cuando los investigadores examinaron las células, encontraron que apagar este suministro provocó un aumento en la producción celular.

Los orgánulos, llamados cuerpos PXo, actúan como reservorios de un electrolito esencial para la vida.

Para descubrir por qué, Xu y sus colegas observaron cómo el fosfato afecta la expresión génica. Marcaron un gen llamado PXo, que es similar a un gen que se encuentra en los mamíferos para crear proteínas sensibles al fosfato. Cuando los niveles de fosfato eran bajos, la expresión de PXo se reducía, lo que aumentaba la división celular. Por el contrario, la división se ralentizó cuando diseñaron PXo para sobreexpresar su proteína.

El equipo etiquetó la proteína PXo con un marcador fluorescente para rastrearla y descubrió que estaba involucrada con estructuras misteriosas dentro de la célula.

"Estos eran bastante visibles", le dijo Xu a Conroy, "y nos preguntamos qué eran".

Un nuevo organelo: En una inspección más cercana, el equipo encontró estructuras de forma ovalada compuestas de múltiples capas de membrana, con la proteína PXo conduciendo fosfato a través de ellas. Apropiadamente llamado cuerpo PXo, el orgánulo luego transformó el fosfato en fosfolípidos, que las células usan en la construcción de membranas.

Cuando se redujo la ingesta de fosfato de las moscas de la fruta, los cuerpos de PXo se abrieron, vertieron sus fosfolípidos y desencadenaron una señal de estrés que impulsó la división celular. (El aumento en la producción de células puede ser una forma de tratar de estabilizar los niveles de fosfato, le dijo Xu a Conroy; la idea es que más células puedan absorber más fosfato que flota repentinamente).

El descubrimiento puede desencadenar una búsqueda de orgánulos que almacenan fosfato en otros animales, incluidos los humanos. Más investigación también puede ayudarnos a saber cómo encaja el orgánulo en la vida de la célula, cómo interactúa con los demás y cómo cambia con el tiempo.

"Ha abierto la puerta a muchas otras preguntas", dijo Xu.

Nota del editor: esta historia se actualizó el 17/05/23 para reflejar mejor dónde se llevó a cabo la investigación. Mientras estaba actualmente en la Universidad Rockefeller, Xu realizó el trabajo como estudiante de doctorado en Harvard.

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