Una proteína del estrés

Investigadoras del Instituto Howard Hughes han encontrado rasgos intrigantes en las moscas con mutación del gen de la Hsp90. En primer lugar, las mutaciones no se producían aleatoriamente, sino que reflejaban la constitución genética de las diferentes cepas de moscas utilizadas en los experimentos, independientemente de la mutación del Hsp90. Esto explica la inusual variedad de las formas mutantes observadas: cada variedad de mosca tendía a desarrollar un tipo determinado de deformidad cuando se producía una mutación en el Hsp90.En segundo lugar, las moscas mutantes eran por lo general viables y fértiles, y podían, en las siguientes generaciones, transmitir sus nuevas formas mutantes.

En tercer lugar, y esto es realmente notable, las siguientes generaciones de moscas mutantes mantenían su capacidad deformadora incluso si se cruzaban con moscas con genes de Hsp90 normales. Sus nuevas formas, originadas por la mutación en el Hsp90, se habían vuelto independientes. ¿Qué pasaba? La respuesta se encuentra en la función del gen de la Hsp90. Esta proteína es miembro de una familia denominada proteínas de choque térmico (o HSP, siglas en inglés de heat-shock proteins).

Son proteínas del estrés, producidas en momentos de estrés fisiológico. Una de sus funciones es proteger a las demás proteínas de los daños causados por el calor, la falta de oxígeno, los producidos por elementos químicos reactivos y otras situaciones estresantes.

La Hsp90 funciona como una proteína del estrés, pero sólo de manera secundaria. Parece que su principal función es acompañar y proteger a una amplia variedad de proteínas inherentemente inestables implicadas en una amplia gama de procesos relacionados con la división 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 día anterior.

Dado que la Hsp90 es tan fiable, sirve para garantizar que todas sus protegidas realicen su tarea incluso padeciendo mutaciones acumuladas que podrían, en caso contrario, alterar o impedir su función. Por tanto, cuando la propia Hsp90 se inactiva, se libera repentinamente una carga acumulada de mutaciones ocultas en vías de desarrollo claves.

Alta temperatura

Pero la Hsp90 tiene además otra función como proteína del estrés. En momentos de grave estrés, como la alta temperatura, a las moléculas de Hsp90 se les exige que protejan a las proteínas en general, no sólo a las implicadas en el desarrollo. Como muchas personas obligadas a realizar dos tareas, en épocas 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 expresión de las mutaciones acumuladas en las vías 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 estrés ambiental resulta clave en el papel de la Hsp90 como capacitadora del cambio evolutivo. Imagínense una especie que existe tranquilamente sin cambios hasta que el medio ambiente cambia y amenaza su supervivencia. En épocas de estrés, el control normalmente férreo que ejerce la Hsp90 sobre el desarrollo disminuye. Las mutaciones ocultas, almacenadas en las vías de control del desarrollo, se liberan, produciendo un grado de variación física mayor del normal. La variación es el ingrediente vital de la evolución. Sin ella, la selección natural no tendría posibilidad de elección. Cuantas más variaciones disponibles haya, mayor será la posibilidad de que una de las nuevas variantes sea adecuada para sobrevivir a los cambios medioambientales. La evolución podrá funcionar de manera más eficaz, y más rápida. La Hsp90 parece ser única y Rutherford y Lindquist han encontrado la clave de un mecanismo que capacita para la evolución.