Una prote¨ªna del estr¨¦s

Investigadoras del Instituto Howard Hughes han encontrado rasgos intrigantes en las moscas con mutaci¨®n del gen de la Hsp90. En primer lugar, las mutaciones no se produc¨ªan aleatoriamente, sino que reflejaban la constituci¨®n gen¨¦tica de las diferentes cepas de moscas utilizadas en los experimentos, independientemente de la mutaci¨®n del Hsp90. Esto explica la inusual variedad de las formas mutantes observadas: cada variedad de mosca tend¨ªa a desarrollar un tipo determinado de deformidad cuando se produc¨ªa una mutaci¨®n en el Hsp90.En segundo lugar, las moscas mutantes eran por lo general viables y f¨¦rtiles, y pod¨ªan, en las siguientes generaciones, transmitir sus nuevas formas mutantes.

En tercer lugar, y esto es realmente notable, las siguientes generaciones de moscas mutantes manten¨ªan su capacidad deformadora incluso si se cruzaban con moscas con genes de Hsp90 normales. Sus nuevas formas, originadas por la mutaci¨®n en el Hsp90, se hab¨ªan vuelto independientes. ?Qu¨¦ pasaba? La respuesta se encuentra en la funci¨®n del gen de la Hsp90. Esta prote¨ªna es miembro de una familia denominada prote¨ªnas de choque t¨¦rmico (o HSP, siglas en ingl¨¦s de heat-shock proteins).

Son prote¨ªnas del estr¨¦s, producidas en momentos de estr¨¦s fisiol¨®gico. Una de sus funciones es proteger a las dem¨¢s prote¨ªnas de los da?os causados por el calor, la falta de ox¨ªgeno, los producidos por elementos qu¨ªmicos reactivos y otras situaciones estresantes.

La Hsp90 funciona como una prote¨ªna del estr¨¦s, pero s¨®lo de manera secundaria. Parece que su principal funci¨®n es acompa?ar y proteger a una amplia variedad de prote¨ªnas inherentemente inestables implicadas en una amplia gama de procesos relacionados con la divisi¨®n y el desarrollo celular. Al igual que un padrino tranquilo para un novio nervioso, la tarea del Hsp90 es garantizar que su protegido llegue a la boda a tiempo, a pesar de los excesos cometidos en la despedida de soltero del d¨ªa anterior.

Dado que la Hsp90 es tan fiable, sirve para garantizar que todas sus protegidas realicen su tarea incluso padeciendo mutaciones acumuladas que podr¨ªan, en caso contrario, alterar o impedir su funci¨®n. Por tanto, cuando la propia Hsp90 se inactiva, se libera repentinamente una carga acumulada de mutaciones ocultas en v¨ªas de desarrollo claves.

Alta temperatura

Pero la Hsp90 tiene adem¨¢s otra funci¨®n como prote¨ªna del estr¨¦s. En momentos de grave estr¨¦s, como la alta temperatura, a las mol¨¦culas de Hsp90 se les exige que protejan a las prote¨ªnas en general, no s¨®lo a las implicadas en el desarrollo. Como muchas personas obligadas a realizar dos tareas, en ¨¦pocas de crisis se encuentra sobrecargada. Incapaz de estar en todas partes al mismo tiempo, el control ejercido por la Hsp90 disminuye, y conduce a la expresi¨®n de las mutaciones acumuladas en las v¨ªas de control del desarrollo.A veces, el novio no llega a la boda y, a cambio, se escapa con su futura suegra. Las investigadoras creen que este nexo entre control del desarrollo y estr¨¦s ambiental resulta clave en el papel de la Hsp90 como capacitadora del cambio evolutivo. Imag¨ªnense una especie que existe tranquilamente sin cambios hasta que el medio ambiente cambia y amenaza su supervivencia. En ¨¦pocas de estr¨¦s, el control normalmente f¨¦rreo que ejerce la Hsp90 sobre el desarrollo disminuye. Las mutaciones ocultas, almacenadas en las v¨ªas de control del desarrollo, se liberan, produciendo un grado de variaci¨®n f¨ªsica mayor del normal. La variaci¨®n es el ingrediente vital de la evoluci¨®n. Sin ella, la selecci¨®n natural no tendr¨ªa posibilidad de elecci¨®n. Cuantas m¨¢s variaciones disponibles haya, mayor ser¨¢ la posibilidad de que una de las nuevas variantes sea adecuada para sobrevivir a los cambios medioambientales. La evoluci¨®n podr¨¢ funcionar de manera m¨¢s eficaz, y m¨¢s r¨¢pida. La Hsp90 parece ser ¨²nica y Rutherford y Lindquist han encontrado la clave de un mecanismo que capacita para la evoluci¨®n.