A função principal das aquaporinas (AQPs) é geralmente a de aumentar o caudal de água através das membranas, aumentando a sua permeabilidade osmótica ou hidráulica. Além disso, isto aplica-se a outros pequenos solutos de importância fisiológica. Aplicações notáveis desta “hipótese de permeabilidade simples” (SPH) têm sido o transporte epitelial de fluido em animais, trocas de água associadas à transpiração, crescimento e estresse em plantas, e osmoregulação em micróbios. Nós primeiro analisamos a necessidade de tais permeabilidades aumentadas e concluímos que em uma gama de situações nos níveis celular, subcelular e tecidual a SPH não pode satisfatoriamente explicar a presença de AQPs. A análise inclui um exame dos efeitos da eliminação ou redução genética dos AQPs (knockouts, transgénicos antisensos e mutantes nulos). Estes ou não têm efeito, ou um efeito parcial que é difícil de explicar, e nós argumentamos que eles não suportam a hipótese além de mostrar que os AQPs estão envolvidos no processo em exame. Supomos que como os AQPs são onipresentes, eles devem ter uma função importante e sugerem que esta é a detecção de gradientes de pressão osmóticos e turgorentos. Um modelo mecanicista é proposto – em termos de estrutura monomérica e mudanças na configuração tetramérica dos AQPs na membrana – para como os AQPs podem funcionar como sensores. Os sensores então sinalizam dentro da célula para controlar diversos processos, provavelmente como parte de loops de realimentação. Finalmente, examinamos como os AQPs como sensores podem servir células animais, vegetais e microbianas e mostramos que esta hipótese de sensor pode fornecer uma explicação de muitos processos básicos nos quais os AQPs já estão implicados. Aquaporinas são moléculas em busca de uma função; sensores osmóticos e turgor são funções em busca de uma molécula.
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