Acuaporinas

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INTRODUCCIÓN

La relación entre Función y estructura de la Acuaporinas: El flujo de agua a través de las células vivas de plantas

Las Acuaporinas desempeñan un papel importante en la absorción de agua y el movimiento una acuaporina que se abre y se cierra una puerta que regula el movimiento del agua dentro y fuera de las células. Algunas acuaporinas también juegan un papel importante en larespuesta al estrés hídrico.
Desde su descubrimiento, el avance del conocimiento de sus estructuras y propiedades llevó a la comprensión de las características básicas del mecanismo de transporte de agua y una mayor iluminación al agua las relaciones. Mientras tanto, la caracterización molecular y funcional de las acuaporinas ha puesto de manifiesto la importancia de su regulación en respuesta aambientes adversos, tales como la salinidad y la sequía.

Su investigación comenzó al encontrarse cuando se vio que determinados mercuriales podía bloquear el paso del agua en los eritrocitos humanos.

En todos los seres vivos, el agua es el componente mayoritario. Pero su distribución tanto en el suelo como en el interior de las plantas es heterogénea. Y es esta heterogeneidad la quedistingue las concepciones química y biológica de los procesos.
Los niveles de agua varían. Como promedio el protoplasma celular contiene un 85-90 % de agua, pero este porcentaje disminuye hasta el 50% al hablar de cloroplastos o mitocondrias. Incluso varía diariamente hasta tal punto que, en los plastos, condiciona parcialmente la solubilidad de iones y de moléculas que, como la Rubisco, (básica en lafotosíntesis) es decisiva en la productividad del vegetal.
Si los datos les referimos a peso fresco, el contenido de los tejidos radiculares oscila entre 71 y 93 %, aunque en los tallos este rango es mayor (48-94%) (La madera recién cortada puede tener hasta el 50%), en las hojas hablamos del 77-98 %, y en los frutos se eleva hasta 84-94 % (con excepción de los “frutos secos”). Por lógica, lassemillas contienen el rango menor (5-11 %) dado que el mínimo de agua preciso para la actividad metabólica de las mismas se ha establecido, como mínimo en un 12%, para que los enzimas funcionen.

Durante mucho tiempo se ha señalado, a la “difusión simple” a través de la bicapa lipídica como teóricamente insuficiente, e incapaz de satisfacer la gran demanda de agua que toda planta exige. Hoy sejustifica gracias al hallazgo de unas organizaciones proteicas denominadas ACUAPORINAS (AQPs). De ellas se reconoce su presencia universal y su forma de trabajo.
El valor de este descubrimiento dio Peter Agre y Roderick Mac Kinnon el honor del Premio Nóbel de Química en el año 2003 al reconocer la importancia de las AQPs de las células neuronales en relación con sus problemas dedegeneración/regeneración del tejido cerebral.
Siendo la disponibilidad de agua uno de los factores que más preocupa en el desarrollo de las plantas, y el estrés hídrico una causa básica en la disminución de su productividad, se acometió el análisis de la secuencia completa del genoma de una planta de referencia (Arabidopsis thaliana). Su trabajo ha permitido la identificación de 600 proteínas transportadoras,entre las cuales 40 fueron identificadas como AQPs (específicas para el transporte de agua) y el resto relacionadas con la captura y transporte de nutrientes de uso más o menos común, en la nutrición vegetal.
El análisis profundo de su expresión genética y de sus mecanismos funcionales tiene una aplicación directa en la generación de plantas transgénicas que resistan el estrés hídrico. Sutrascendencia económica a nivel mundial, dentro el contexto de “cambio climático”, pretende, de manera dosificada ir proporcionando especies “modificadas” con mayor capacidad de captura de agua y de nutrientes, en climas semihúmedos que evolucionen hacia áridos y xéricos. Aunque, quizás esto no sea necesario ante las potenciales alianzas naturales que estas plantas puedan establecer con los hongos...
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