Prueban por vez primera
que las proteínas del cuerpo humano vibran como el sonido de una campana.
Igual que las cuerdas de
un violín o los tubos de un órgano, las proteínas del cuerpo humano vibran
según diferentes patrones. Algo que la Ciencia sospechaba desde hace tiempo
pero que nadie había podido demostrar.
Ahora, Nature
Communications publica las primeras pruebas irrefutables de que esas sospechas
estaban en lo cierto. Utilizando un microscopio electrónico, investigadores de
la Universidad de Buffalo y del Instituto de Investigación Médica
Hauptman-Woodward han conseguido observar por primera vez con detalle las
vibraciones de la lisozima, una proteína que se encuentra en numerosas especies
de animales.
El equipo encontró que
esas vibraciones, en lugar de disiparse rápidamente como sería de esperar,
persisten en las moléculas como "el sonido de una campana", en
palabras de Andrea Markelz, qirigido el estudio. Y son precisamente esas
pequeñas vibraciones las que permiten a las proteínas cambiar rápidamente de
forma para enlazarse con otras proteínas, algo de la máxima importancia para
hacer posibles funciones biológicas críticas como la absorción de oxígeno o la
reparación de célunas y ADN.
La investigación abre las
puertas a toda una nueva forma de estudiar los procesos celulares básicos que
hacen posible la vida. "Se lleva intentando medir estas vibraciones de las
proteínas desde hace muchos, muchos años, desde la década de los 60 -explica Markelz-
. Pero en el pasado, observar estos movimientos de las proteínas era un desafío
que requería ambientes extremadamente secos y fríos, con costosas
instalaciones". "Nuestra técnica -prosigue el investigador- es mucho
más fácil y rápida.
No necesitamos enfriar las
proteínas por debajo del nivel de congelación ni utilizar luz de sincrotón o
reactores nucleares, como se hacía antes para tratar de examinar estas
vibraciones". Para observarlas, Markelz y su equipo se basaron en una
interesante característica de las proteínas: el hecho de que vibran en la misma
frecuencia de la luz que absorben.
El proceso es análogo a la
forma en que una copa de vino vibra cuando un cantante emite la nota adecuada.
Según explica Markelz, las copas de vino vibran porque absorben la energía de
las ondas sonoras, y la forma de la copa es la que determina qué tipo de
sonidos son los que se pueden absorber, De una manera similar, las proteínas
con diferentes estructuras absorberán y vibrarán en respuesta a la luz en
diferentes frecuencias.
Medir
la luz.
Por eso, para estudiar las
vibraciones de la lisozima, Markelz y sus colegas expusieron una muestra a luz
de diferentes frecuencias y polarizaciones, midiendo los tipos de luz que la
proteína era capaz de absorber. La técnica permitió a los investigadores
identificar qué secciones de la proteína vibraban en condiciones biológicas
normales.
Y también darse cuenta de
que las vibraciones perduran en el tiempo, desafiando las creencias actuales al
respecto de este proceso. "Si tocas una campana -explica Markelz- ésta
suena durante un tiempo, y con un sonido que es específico de esa campana. Así
es como se comportan también las proteínas. Muchos investigadores pensaban en
el pasado que las proteínas eran más como una esponja que como una campana.
Pero si golpeas una esponja mojada, no consigues ningún sonido
perdurable". La técnica aplicada por los investigadores podría usarse en
el futuro para documentar cómo los inhubidores, naturales o artificiales,
pueden bloquear a las proteínas.
Y lograr que éstas dejen
de llevar a cabo alguna función simplemente bloqueando determinadas
vibraciones. "El sistema celular es sencillamente increíble -afirma el
científico-. Se puede pensar que una célula es una pequeña máquina que lleva a
cabo un montón de tareas diferentes, y para que todas esas tareas sean
posibles, las proteínas tienen que vibrar e interactuar entre sí".
fuente/ABC
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