Una familia de prote�nas presente en todas las formas de vida juega un papel fundamental en el metabolismo del �xido n�trico. Estas prote�nas son las hemoglobinas, que, por ejemplo, a los animales con sistema circulatorio les permite trasladar ox�geno a trav�s de la sangre. Sin embargo, la relaci�n de estas prote�nas con el �xido n�trico parece ser incluso m�s ancestral que su relaci�n con el ox�geno. Asimismo, el �xido n�trico tambi�n est� presente en la regulaci�n fisiol�gica de todos los seres vivos. Juega un papel crucial en el crecimiento, desarrollo y defensa de los organismos que realizan la fotos�ntesis aunque en exceso es t�xico para las plantas.
Los investigadores de la UCO analizaron el papel de un tipo espec�fico de hemoglobinas en la regulaci�n del �xido n�trico. �A�n no conocemos con exactitud c�mo funcionan estas hemoglobinas en las plantas, pero sabemos que sirven para regular el �xido n�trico y evitar efectos t�xicos en estos organismos�, explica Emilio Fern�ndez Reyes, responsable del grupo de investigaci�n Biolog�a molecular de la asimilaci�n de nitrato en algas de la Universidad de C�rdoba. �Sin embargo, se desconoce c�mo las plantas sintetizan el �xido n�trico y esta informaci�n puede ser importante para conocer la fisiolog�a de los vegetales�.
El trabajo de investigaci�n ha permitido observar c�mo la hemoglobina reduce el �xido n�trico y con ox�geno transforma este compuesto t�xico en nitrato, que puede asimilar la planta. Para ello, los cient�ficos emplearon un alga verde, Chlamydomonas reinhardtii, que contiene un inusual n�mero de este tipo de hemoglobinas, denominadas hemoglobinas truncadas. Los resultados han sido publicados recientemente en la revista cient�fica The Plant Journal.
Los investigadores observaron que una de estas doce hemoglobinas truncadas que tiene el alga, llamada THB1, era capaz de convertir el �xido n�trico en nitrato con eficiencia en cantidades significativas. Para ello, necesitaba una prote�na denominada nitrato reductasa, enzima central en la asimilaci�n de nitrato. Esta prote�na es capaz de parar su actividad principal en la reducci�n de nitrato para cederle electrones a la hemoglobina permitiendo que �sta una ox�geno y �xido n�trico y forme nitrato. La interacci�n de estas dos prote�nas qued� patente al observar las cargas superficiales de ambas enzimas. �Al generar las im�genes de los potenciales electrost�ticos de ambas, observamos que encajaban como dos piezas de un puzle�, explica el investigador principal.
La descripci�n de este mecanismo molecular es un trabajo de ciencia b�sica. �Nuestra funci�n es conocer c�mo ocurren las cosas, ya vendr�n otros para buscar la aplicabilidad al conocimiento generado�, explica Fern�ndez Reyes. En este caso, la investigaci�n puede servir para diferentes ramas del conocimiento como la Biolog�a o la Ingenier�a agron�mica.
Emanuel Sanz Luque, Francisco Oca�a, Amaury de Montiagu, Alejandro Chamizo, �ngel Llamas, Aurora Gal�n y Emilio Fern�ndez Reyes. �THB1, a truncated hemoglobin, modulates nitric oxide leves and nitrate reductase activity�. The Plant Journal (2015), 81, 467-479