La mayoría de la gente sabe pectina como agente gelificante hogar común en la fabricación de mermeladas y jaleas, pero sus aplicaciones son muy amplias. Tiene propiedades contra el cáncer, por ejemplo, y puede tener un papel en importantes funciones biológicas como el crecimiento y desarrollo y la defensa contra las enfermedades.
A pesar de la importancia de la pectina como un componente importante en las paredes principales de las plantas, los científicos saben relativamente poco acerca de cómo esta familia de polisacáridos complejos se hace. Especialmente sorprendente ha sido la forma en la síntesis de las tres clases diferentes de polisacáridos pécticas es coordinado para producir la matriz de pectina en las paredes celulares.
Ahora, en lo que ha sido descrito como un "avance crucial en la biosíntesis de la pectina," un equipo de investigadores de la Universidad de Georgia ha descubierto un gen que codifica una de las proteínas responsables de la síntesis de la pectina. Esta es una nueva y poderosa herramienta molecular que podría ayudar a los investigadores a comprender - y potencialmente manipular - pectinas.
El resultado, que resultan de la utilización de la bioquímica y la bioinformática para descubrir las secuencias de genes, podrían ser alterados genéticamente pectinas que podría mejorar dramáticamente la capacidad de las especies de plantas para combatir las enfermedades y las pectinas nuevas que podrían estar orientadas específicamente a combatir el cáncer en los seres humanos. (También se ha demostrado que la pectina reduce los niveles de colesterol sérico.) Aunque no se trata el gran avance que permitirá la manipulación inmediata de la biosíntesis de pectina total, es decir, uno de los investigadores involucrados, dijo, "la primera palabra de la Piedra Rosetta que nos mostrará el proyecto para la biosíntesis de la pectina. "
El proyecto, dirigido por Debra Mohnen del departamento de UGA de Bioquímica y Biología Molecular y el Centro de Investigación de hidratos de carbono complejos, acaba de ser publicado en los Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS) . Otros autores del papel incluyen a Jason Sterling, Atmodjo Melani, Inwood Sarah, VS Kumar Kolli, Quigley Heather y Michael Hahn.
"Numerosos estudios muestran que las pectinas contribuir a las propiedades físicas y bioquímicas de la pared celular de las plantas", dijo Mohnen. "Sabemos que son necesarios para el crecimiento normal de la planta y el desarrollo, pero para comprender realmente la función pectina, tenemos que identificar y ser capaces de manipular las enzimas de biosíntesis y los genes correspondientes."
El avance se produjo en la identificación, por primera vez, de una secuencia genética que codifica una enzima biosintética de pectina, que el equipo llamado galacturonosyltransferase-1 o GAUT1. Los investigadores descubrieron el gen y la proteína que codifica mientras que la búsqueda de la base de datos de mapa genético de una planta común de laboratorio en la familia de la mostaza, Arabidopsis thaliana.
La identificación de GAUT1 como galacturonosyltransferase que sintetiza la pectina, una familia de polisacáridos complejos presentes en las paredes celulares de las plantas de la tierra, significa que la capacidad de manipular la síntesis de la pectina y así mejorar la pectina ayuda a las plantas o para combatir el cáncer, las propiedades se encuentra ahora en la horizonte.
"Sabíamos que las enzimas que buscábamos eran unidos a la membrana, por lo que se aprovechó de nuestra comprensión de la bioquímica de la enzima para identificar los genes", dijo Mohnen.