Las poliaminas (AP) son moléculas involucradas en una variedad de funciones y presentes en un conjunto diverso de organismos, desde procariotas hasta plantas y humanos. Hay algunos tipos comunes de AP y la especie particular de AP, así como su función particular, varía de un organismo a otro. Se ha demostrado que regulan la expresión génica, participan en las respuestas al estrés y son fundamentales para el ciclo celular. [1] Trataré de resumir algunas de estas características generales, pero tenga en cuenta que estas descripciones ni siquiera comienzan a describir el cuerpo de trabajo aparentemente masivo detrás de estos compuestos.
fuente: Misterios remanentes de la biología molecular: el papel de las poliaminas en la célula
La síntesis de Polymamine está altamente regulada en múltiples niveles, pero uno de los cuellos de botella clave en su síntesis (en una variedad de especies) es el nivel de ornitina descarboxilasa (ODC). Las AP se derivan principalmente de ornitina y metionina, de las cuales el primer paso es la descarboxilación por ODC. ODC está altamente regulado y su actividad es altamente dinámica frente a las diferentes condiciones celulares. Los PA están de alguna manera involucrados en la regulación negativa de la traducción ODC. Además, la degradación de ODC se controla de forma única en una forma independiente de ubiquitina a través de un antizima que inhibe específicamente la ODC (al menos en eucariotas). Este antizyme es activado por poliaminas de alguna manera. A pesar de la degradación independiente de ubiquitina, el proteasoma aún degrada la ODC.
De todos modos, hay una variedad de otros mecanismos para regular los niveles de PA, pero parece que hay demasiados para que realmente pueda intentar hablar sobre ellos. En cambio, me enfocaré directamente en algunas de sus actividades biológicas.
Las AP son cruciales para el crecimiento celular. En las bacterias, las disminuciones en la concentración de niveles comunes de PA ralentizan sus tasas de crecimiento. Las mismas disminuciones detienen el crecimiento completamente en eucariotas. Parece probable que las AP puedan afectar la proliferación celular de diferentes maneras. En las bacterias, las AP regulan al alza los factores de transcripción relacionados con el crecimiento celular. En eucariotas, participan en la activación del factor de iniciación de la traducción eIF-5A. La eliminación de este factor de crecimiento ha demostrado ser letal para muchos eucariotas. Además, los aumentos de eIF-5A, la alta expresión de ODC y la alta síntesis de PA pueden conducir a la formación de tumores, al menos en cultivo. [2]
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Las AP también están involucradas en las respuestas de estrés celular y el cambio de sus niveles puede afectar la capacidad del organismo para responder al estrés. Han sido implicados en respuestas de estrés a (entre otros) inanición, estrés oxidativo, estrés ácido e incluso estrés neuronal. [3] En las plantas de Arabidopsis , las AP pueden aumentar la expresión de los genes de respuesta al estrés por calor. Las bacterias pueden aprovechar la carga de las AP para ayudar a aliviar el estrés osmótico. * Se observa una función similar en algunas plantas.
Honestamente, hay tantas cosas aquí que realmente no puedo empezar a arañar la superficie de todos los papeles potenciales que juegan las poliaminas. Además de los descritos anteriormente, parece haber evidencia de que están involucrados en la patogenia bacteriana y la formación de biopelículas de alguna manera. Hay al menos una deficiencia genética humana directamente relacionada con la vía de síntesis de poliaminas. Muchos cánceres parecen estar asociados con cambios en los niveles de AP, que se cree que se deben principalmente a la expresión de ODC (no estoy seguro sobre la causa y el efecto). También parece haber un papel neuronal que realmente no toqué. Sin embargo, ¡espero que haya sido de ayuda!
* Como una nota lateral irrelevante, creo que es ridículamente genial.
Notas a pie de página
[1] Misterios remanentes de la biología molecular: el papel de las poliaminas en la célula
[2] Un papel multifacético para las poliaminas en patógenos bacterianos
[3] Poliaminas fisiológicas: moléculas de estrés primordiales simples
