Colecciones

Los científicos crean proteínas que no se cruzan con otras moléculas

Los científicos crean proteínas que no se cruzan con otras moléculas

Las células de nuestro cuerpo comunican mensajes importantes a través de interacciones entre proteínas. Para que estos mensajes se transmitan de forma clara y precisa, cada proteína necesita hablar solo con otro socio, eliminando cualquier diafonía con otras proteínas similares.

Un nuevo estudio del MIT ha revelado cómo se puede evitar la diafonía entre estas proteínas mediante el uso de células. Además, el estudio también ha demostrado que hay muchas más interacciones proteicas potenciales que las células aún tienen que utilizar.

Esto podría ayudar a los biólogos sintéticos a crear nuevos pares de proteínas que actúen como circuitos artificiales, lo que sería útil para diagnosticar enfermedades.

RELACIONADO: LA INCREÍBLE PROTEÍNA ARTIFICIAL ABRE EL POTENCIAL PARA TERAPIAS DE CÉLULAS INTELIGENTES

Nuevo estudio y nuevas combinaciones

Los investigadores del MIT crearon nuevos pares de proteínas de señalización para mostrar cómo estas pueden ser útiles para vincular nuevas señales a nuevos resultados mediante la ingeniería de células de E. coli.

"Utilizando nuestro enfoque de alto rendimiento, puede generar muchas versiones ortogonales de una interacción particular, lo que le permite ver cuántas versiones aisladas diferentes de ese complejo de proteínas se pueden construir", dijo Conor McClune, un estudiante graduado del MIT y autor principal de el estudio.

Un equipo dirigido por @conor_mcclune y @ michael_laub8 ha desarrollado un método para construir proteínas y evitar la interferencia con moléculas existentes. Tales vías de señalización diseñadas podrían ofrecer nuevas formas de construir circuitos de biología sintética: https://t.co/lxk21wxC6npic.twitter.com/olTkVZeqeG

- MIT Biology (@MITBiology) 23 de octubre de 2019

En su estudio, los investigadores utilizaron una vía de señalización de dos componentes que se encuentra en las bacterias. Estas vías han evolucionado a través de un proceso que permite a las células duplicar genes para señalar proteínas que ya tienen. Luego las mutan y terminan creando agrupaciones de proteínas similares.

“Es intrínsecamente ventajoso para los organismos poder expandir este pequeño número de familias de señalización de manera bastante dramática, pero se corre el riesgo de que haya una diafonía entre estos sistemas que son todos muy similares”, dijo Michael Laub, profesor de MIT Biología y autor principal del estudio.

Laub continuó: "Entonces se convierte en un desafío interesante para las células: ¿cómo se mantiene la fidelidad del flujo de información y cómo se combinan entradas específicas con salidas específicas?"

Finalmente, dijo Laub, "lo que encontramos es que es bastante fácil encontrar combinaciones que funcionen, donde dos proteínas interactúan para transducir una señal y no hablan con nada más dentro de la célula".

Biología sintética

El estudio también ayuda con una nueva estrategia para crear circuitos sintéticos. Una de las aplicaciones podría ser diseñar circuitos que noten la presencia de otros microbios. Estos circuitos podrían resultar útiles a la hora de crear bacterias probióticas, que ayudan a diagnosticar enfermedades infecciosas.

"Las bacterias pueden diseñarse para detectar y responder a su entorno, con aplicaciones generalizadas como las bacterias intestinales 'inteligentes' que podrían diagnosticar y tratar la inflamación, la diabetes o el cáncer, o los microbios del suelo que mantienen niveles adecuados de nitrógeno y eliminan la necesidad de fertilizantes. ", dijo Jeffrey Tabor, profesor asociado de bioingeniería y biociencias en la Universidad de Rice.

Tabor continuó, "Para construir tales bacterias, los biólogos sintéticos requieren 'sensores' codificados genéticamente".

Además, si se adapta para su uso en células humanas, el enfoque del nuevo estudio también podría ayudar a los biólogos a diseñar nuevas formas de crear células T humanas, que destruyen las células cancerosas.

El estudio fue publicado el miércoles en Naturaleza.


Ver el vídeo: 10 Nuevas Partes Del Cuerpo Humano Descubiertas En Los Últimos Años (Mayo 2021).