As¨ª funciona la memoria de las plantas

Se dieron a conocer como los agentes infecciosos de las vacas locas, pero los priones se han revelado despu¨¦s como unos componentes esenciales de todo tipo de c¨¦lulas, y con unas propiedades evolutivas bien singulares: encarnan una especie de memoria de las condiciones ambientales que se transmite entre generaciones sin necesidad de implicar a los genes. Son pura prote¨ªna. El equipo de Susan Lindquist, una de las mayores expertas en estos asombrosos agentes biol¨®gicos, los ha descubierto ahora en las plantas, y en plena acci¨®n: guardando la memoria del fr¨ªo en las flores de la descendencia.

Los agentes infecciosos convencionales ¨Cvirus, bacterias, hongos¡ª son infecciosos porque tienen genes (ADN o ARN), que son mol¨¦culas informativas capaces de sacar copias de s¨ª mismas. Un prion es una mera prote¨ªna, no tiene genes, pero es capaz de infectar por una raz¨®n radicalmente distinta: la prote¨ªna puede adoptar dos formas, inocua e infecciosa, y la forma inocua se convierte en infecciosa cuando toca a otro prion infeccioso. Lo que se propaga no es una cosa, sino la forma de una cosa.

La raz¨®n por la que los priones pueden actuar como sistemas de memoria es en realidad la misma que los convierte en ocasiones en agentes pat¨®genos. Cierta condici¨®n ambiental (el fr¨ªo, por ejemplo) modifica la forma de un prion, y esta forma se propaga a los dem¨¢s priones del mismo tipo, formando una estructura polim¨¦rica (compuesta por muchos priones del mismo tipo) que resulta muy estable a lo largo del tiempo o de las generaciones. Esto, que resulta un desastre en el caso de las vacas locas (y otras formas de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob), supone un eficaz mecanismo de adaptaci¨®n al entorno en condiciones normales.

Lindquist, una brillante genetista del MIT (Massachusetts Institute of Technology, en Boston), ha investigado a fondo los priones de la levadura, un sistema modelo con enormes ventajas t¨¦cnicas, y gracias a ello ha podido definir unas caracter¨ªsticas comunes a todos los priones que, ahora, puede reconocer un ordenador explorando los genomas de otras especies. De este modo, ha descubierto unas 500 prote¨ªnas de plantas que tienen las caracter¨ªsticas definitorias de los priones. Presenta su investigaci¨®n en PNAS junto a colegas del MIT y otros centros de Boston.

La raz¨®n por la que los priones pueden actuar como sistemas de memoria es en realidad la misma que los convierte en ocasiones en agentes pat¨®genos

¡°Las plantas forman memorias que registran la exposici¨®n previa a la sequ¨ªa, el calor, el fr¨ªo prolongado y los agentes pat¨®genos¡±, explica Lindquist. ¡°Por ejemplo, la memoria de la hibernaci¨®n, conocida como vernalizaci¨®n, se forma tras una exposici¨®n prolongada al fr¨ªo, y luego promueve la floraci¨®n en primavera; esta memoria puede persistir en una planta criada a partir de un esqueje que, en s¨ª mismo, nunca ha estado expuesto al fr¨ªo¡±.

Es significativo que muchos de los 500 priones reci¨¦n descubiertos en plantas tengan funciones relacionadas de un modo u otro con la floraci¨®n. Lindquist y sus colegas han estudiado a fondo uno de ellos, cuyo gen ya era conocido por los genetistas de plantas. Se llama luminidependens (porque responde a la luz) y, seg¨²n las sofisticadas pruebas que Lindquist ha puesto a punto en la levadura, es un prion de manual. De hecho, funciona a la perfecci¨®n como un prion en la levadura.

¡°Es interesante reparar¡±, comenta Lindquist, ¡°en que, a mediados del siglo XX, algunos cient¨ªficos sovi¨¦ticos usaron el fen¨®meno de la vernalizaci¨®n como un fuerte argumento contra el concepto de herencia basado en los genes; resulta ir¨®nico que el concepto de vernalizaci¨®n pueda tener, despu¨¦s de todo, un elemento heredable que no es de ADN y est¨¢ implicado en su perpetuaci¨®n¡±.

Iron¨ªas aparte, Lindquist est¨¢ convencida de que el mundo de los priones no ha hecho a¨²n m¨¢s que asomar la cabeza, y que un gran cuerpo de conocimiento est¨¢ ah¨ª debajo esperando a ser descubierto. Y no necesariamente por los rusos.