Agua, agua por todos lados – pero, ¿es esencial para la vida?

Artículo publicado el 13 de abril de 2012 en la Universidad de Bristol

Una nueva investigación realizada por científicos de la Universidad de Bristol ha desafiado una de las ideas clave de la química: que las proteínas dependen del agua para sobrevivir y funcionar. Los hallazgos del equipo, publicados en el ejemplar de este mes de la revista Chemical Science, podrían finalmente llevar al desarrollo de nuevas enzimas industriales.

Las proteínas son grandes moléculas orgánicas, claves para todo ser vivo, que nos permiten convertir el alimento en energía, suministran oxígeno a nuestra sangre y músculos, y dirigen nuestro sistema inmune. Dado que las proteínas evolucionaron en un entorno rico en agua, generalmente se cree que dependen del agua para sobrevivir y funcionar.

Estructura de la proteína del ántrax © by Argonne National Laboratory

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Holografía de electrones produce la primera imagen de una proteína aislada

Artículo publicado el 24 de enero de 2012 en The Physics ArXiv Blog

Un método no destructivo para tomar imágenes de proteínas aisladas podría ayudar a resolver uno de los mayores retos de la biología.

El comportamiento y funcionamiento de las proteínas está, en gran parte, determinado por su forma.  Por lo que uno de los mayores desafíos actuales de la biología es comprender y modelar la estructura de las proteínas.

Pero es una tarea compleja. Los biólogos actualmente lo hacen usando técnicas como la cristalografía por rayos-X, que requiere que se encadenen millones de proteínas para formar un cristal.  El problema es que la mayor parte de las proteínas no forma cristales. E incluso cuando lo hacen, no todas las moléculas estarán en la misma conformación y, por tanto, el patrón de difracción puede terminar siendo una especie de media de varias formas diferentes.

Por esto es por lo que los biólogos conocen la forma de sólo menos del 2 por ciento de las proteínas humanas.

Proteínas Crédito: Argonne National Laboratory

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Nueva estructura proteica expande el repertorio natural de biomoléculas

Artículo publicado el 30 de octubre de 2011 en la web de la Universidad de Bristol

Un equipo de químicos, bioquímicos y matemáticos de la Universidad de Bristol ha creado una nueva estructura proteica artificial, según informa un artículo de esta semana de Nature Chemical Biology.

Las proteínas – los bloques básicos de la vida – aparecen en tantos tamaños y formas que es fácil pensar que la naturaleza debe haber agotado ya todas las posibles combinaciones.  Pero, a pesar de los millones de años de evolución, parece que hay algunas formas que ni siquiera la naturaleza pudo alcanzar.

CC-Hex 1

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¿Puede la vida evolucionar a partir de un código químico diferente?

Artículo publicado por Clara Moskowitz el 18 de agosto de 2011 en SPACE.com

Toda la vida de la Tierra se basa en un conjunto estándar de 20 moléculas, llamadas aminoácidos, para construir las proteínas que llevan a cabo las acciones esenciales de la vida. Pero, ¿tiene que ser así?

Todas las criaturas vivas de este planeta usan los mismos 20 aminoácidos, a pesar de que hay cientos disponibles en la naturaleza. Por tanto, los científicos se han preguntado si la vida podría haber surgido sobre la base de un conjunto diferente de aminoácidos.

Molécula de ADN, Universidad de Oxford © Crédito net_efekt

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V Carnaval de Biología: El talón de Aquiles de la complejidad biológica

Artículo publicado por Philip Ball el 18 de mayo de 2011 en Nature News

La compleja red de proteínas e interacciones en nuestras células puede estar enmascarando un problema que puede ir a peor.

¿Por qué somos tan complicados? Se puede imaginar que hemos evolucionado de esta forma debido a que conduce a beneficios adaptativos. Pero un estudio publicado por Nature1 sugiere que la complejidad en el ‘cableado’ molecular de nuestro genoma – la forma en la que nuestras proteínas hablan entre sí – puede simplemente ser un efecto colateral en un desesperado intento por evitar mutaciones aleatorias problemáticas en las estructuras de las proteínas.

Plegamiento de proteínas

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Físicos crean un láser vivo

Artículo publicado por Edwin Cartlidge el 12 de junio de 2011 en physicsworld.com

Hasta la fecha, se habían construido láseres a partir de materiales inertes, tales como fases purificados, tintes sintéticos o semiconductores. Pero ahora, físicos de los Estados Unidos han demostrado cómo inducir láser en una célula biológica viva. Iluminando una luz azul intensa sobre moléculas de proteínas fluorescentes en una célula, el equipo hizo que las moléculas generasen una intensa luz verde direccional y monocromática. Este fenómeno podría usarse potencialmente para distinguir células cancerosas de sanas, afirman los investigadores.

El material usado en el último trabajo es la proteína fluorescente verde (GFP), que se encontró en la medusa Aequorea victoria y que se ha usado para fotografiar células vivas desde la década de 1960. Combinando los genes que codifican GFP con el ADN de cualquier otra proteína, el GFP puede unirse a dicha proteína. La luz que emite puede usarse para rastrear la proteína en las células vivas.

Láser celular

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El agua resuelve el problema del plegado de proteínas

La forma en que el agua interactúa con las proteínas, explica uno de los grandes misterios del plegado de las mismas.

Uno de los grandes desafíos de la biología molecular es comprender cómo las proteínas se pliegan en complejas formas en 3D.

Las proteínas son cadenas de aminoácidos creadas por varias máquinas moleculares dentro de la célula. Cuando se forman por primera vez las proteínas, son rollos aleatorios. En este estado, en el mejor de los casos son benignas, y en el peor tóxicas – los priones que causan problemas tales como la enfermedad de las vacas locas son proteínas deformes.

Plegamiento de proteínas

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Evolución dirigida

Anticuerpo por evolución dirigidaLa aceleración de la evolución de las proteínas en el laboratorio puede producir moléculas útiles que la naturaleza nunca generaría.

En la naturaleza, la evolución ocurre con el paso de eones: una lenta acumulación de adaptaciones graduales produce nuevas características y especies. Pero la evolución también puede darse a escala más pequeña y más rápida en el laboratorio.

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Una prueba apoya el ancestro común universal para toda la vida

Ancestro comúnUn investigador puso a prueba la suposición básica en la biología de un ancestro común – y encontró que los análisis genéticos avanzados y una sofisticada estadística respalda la vieja proposición de Darwin.

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