Investigadores de la Universidad Rice han descubierto que la proteína PEX11 no solo ayuda a la división de los peroxisomas, sino que también regula su tamaño durante las primeras etapas del desarrollo de las plantas. En plántulas de Arabidopsis, los mutantes de PEX11 desarrollaron peroxisomas anormalmente grandes que carecían de vesículas internas, las cuales normalmente limitan su crecimiento. El mecanismo parece estar conservado entre especies, ya que la Pex11 de levadura restauró la función normal en los mutantes vegetales.
Durante la etapa de semilla a plántula, las plantas de Arabidopsis dependen de los peroxisomas para descomponer los ácidos grasos almacenados y obtener energía antes de que comience la fotosíntesis. Estos orgánulos se agrandan temporalmente y luego se reducen, un proceso ahora vinculado a la PEX11, una proteína conocida desde hace mucho tiempo por ayudar a la división de los peroxisomas. Los investigadores de la Universidad Rice, dirigidos por Bonnie Bartel, publicaron sus hallazgos en Nature Communications, revelando la función adicional de la PEX11 en el control del tamaño. Nathan Tharp, autor principal del estudio, señaló la relevancia de los peroxisomas para las enfermedades humanas y la bioingeniería, así como la dificultad para estudiarlos. Bartel destacó que las grandes células de Arabidopsis hacen que los peroxisomas sean visibles bajo microscopios ópticos, especialmente durante la dependencia de los ácidos grasos, cuando alcanzan su tamaño máximo antes de contraerse. Para investigar la PEX11, producida por cinco genes, Tharp empleó técnicas avanzadas de CRISPR para alterar combinaciones específicas. Los desactivadores de un solo gen tuvieron un impacto mínimo, pero las alteraciones dirigidas a múltiples genes resultaron letales o revelaron defectos. En los mutantes viables que carecían de ciertos genes PEX11, los peroxisomas se expandieron como se esperaba pero no lograron reducirse, llegando a abarcar a veces células enteras. Estos gigantes carecían de vesículas intraluminales, pequeños compartimentos que se forman durante el procesamiento de los ácidos grasos y que desprenden fragmentos de membrana para limitar el crecimiento. Tharp explicó: 'Las vesículas que toman fragmentos de membrana a medida que se forman pueden ayudar a controlar el crecimiento del peroxisoma'. Sorprendentemente, la introducción de Pex11 de levadura en plantas mutantes normalizó el tamaño de los peroxisomas, lo que indica un mecanismo conservado. Bartel señaló que esto sugiere una aplicabilidad en células humanas y en aplicaciones de bioingeniería.
