Tendencias21
Nuevo método para fabricar máquinas de proteínas, a escala nanométrica

Nuevo método para fabricar máquinas de proteínas, a escala nanométrica

Investigadores de la Universidad Ludwig Maximilian (LMU) de Alemania han desarrollado un método que permite, empleando luz verde, instalar una por una moléculas de proteínas en su lugar de funcionamiento, con una precisión nanométrica. El sistema permitirá comprender mejor qué ocurre en el interior de las células vivas y será de ayuda en el desarrollo, construcción y utilización de nanomáquinas a medida, afirman los científicos.

Nuevo método para fabricar máquinas de proteínas, a escala nanométrica

La organización de la vida necesita de nanoestructuras (un nanómetro equivale a la milmillonésima parte de un metro) basadas en proteínas que a su vez están dispuestas de una forma precisa, que determina su función específica.

Investigadores de la Universidad Ludwig Maximilian (LMU) de Múnich (Alemania) han desarrollado un método -en el que se emplea luz verde- para instalar una por una moléculas de proteínas en su lugar de funcionamiento con precisión nanométrica.

Se espera que este método permita ensamblar nuevas máquinas biomoleculares. Los resultados de la presente investigación han sido publicados en la revista Journal of the American Chemical Society.

Cómo se hizo

Con la fina punta de un microscopio de fuerza atómica (AFM), los investigadores extrajeron las biomoléculas individualmente y las depositaron en otro lugar con precisión nanométrica.

Inicialmente, el equipo utilizó esta técnica, denominada “corta y pega de moléculas individuales” (SMC&P), con moléculas del ácido desoxirribonucleico (ADN).

Lo que les movió a utilizarlo con proteínas fue el hecho de que las máquinas moleculares responsables de la mayoría de los procesos bioquímicos que tienen lugar en las células estén compuestas por proteínas, y el hecho de que lograr ensamblar dichos dispositivos de forma controlada es uno de los objetivos más ambiciosos de la nanotecnología.

El equipo, liderado por el profesor Hermann Gaub de la LMU, señala que este avance permitirá comprender mejor qué ocurre en el interior de las células vivas y será de ayuda en el desarrollo, construcción y utilización de nanomáquinas a medida.

Gracias a esta técnica, los investigadores pudieron trasladar las proteínas desde un lugar de almacenamiento a un punto específico con precisión nanométrica.

“En un medio líquido a temperatura ambiente, las «condiciones atmosféricas» en la escala nanométrica son comparables a las de un huracán”, afirmó el autor principal, Mathias Strackharn de la LMU. Por lo tanto, es importante fijar fuertemente las moléculas y sujetarlas de forma segura en la punta del AFM a la hora de trasladarlas a la zona de construcción.

Nuevo método para fabricar máquinas de proteínas, a escala nanométrica

El resultado: un hombrecito verde

Según los investigadores, las fuerzas que mantienen fijas las proteínas cuando están siendo manipuladas y ensambladas también deben ser lo bastante débiles para evitar que éstas se dañen. Además, su control ha de ser exhaustivo.

El equipo alcanzó los objetivos del proyecto mediante una combinación de anticuerpos, proteínas de unión al ADN “con dedos de zinc” y anclajes de ADN.

“Hemos demostrado la viabilidad de este método uniendo cientos de moléculas GFP [proteína verde fluorescente] hasta formar un hombrecito verde como la figura de los semáforos que da el paso a los peatones, pero con tan solo unos micrómetros de altura”, explica Strackharn.

Esta técnica permite comprobar directamente los aspectos funcionales de las complejas máquinas proteínicas, incluyendo la interacción de diversas combinaciones de enzimas y la proximidad a la que deberían estar para llevar a cabo reacciones acopladas.

“Si podemos construir réplicas eficientes de estas «cadenas de montaje enzimático» uniendo las proteínas una por una, tal vez podamos contribuir de forma significativa a la explotación de fuentes de energía renovable”, concluye el científico.

Referencia bibliográfica:

Strackharn, M. et al., Nanoscale arrangement of proteins by single-molecule cut-and-paste. J. Am. Chem. Soc., 2012. doi:10.1021/ja305689r.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Un enorme desierto en Asia se está transformando en un vergel gracias al cambio climático 1 junio, 2025
    Los hallazgos de un nuevo estudio muestran que la ecologización del desierto de Thar ha sido impulsada principalmente por más lluvias durante las temporadas de monzones de verano, un aumento del 64% en las precipitaciones en general por el cambio climático y, en segundo lugar, por la infraestructura de riego que lleva el agua subterránea […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • La NASA está observando una enorme y creciente anomalía en el campo magnético de la Tierra 31 mayo, 2025
    La NASA está haciendo un seguimiento detallado de la "abolladura" o "bache" en el campo magnético terrestre descubierta en 1961, que crece rápidamente y podría ser el preludio de una inversión geomagnética: ocurre cuando los polos magnéticos norte y sur intercambian posiciones.
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Los árboles pueden predecir las erupciones volcánicas 30 mayo, 2025
    La NASA, en colaboración con el Instituto Smithsonian, en Estados Unidos, está desarrollando nuevos métodos para anticipar erupciones volcánicas. Cuando el magma asciende a la superficie libera dióxido de carbono, y los árboles cercanos que absorben ese gas se vuelven más verdes y frondosos. Satélites como Landsat 8 vigilan la vegetación en zonas volcánicas, captando […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Los delfines se ponen nombres "en clave" 30 mayo, 2025
    Un nuevo estudio ha identificado que los delfines no solo se dan nombres para reconocerse, sino que además estas denominaciones podrían esconder información secreta o "en clave", que estaría ligada a los sistemas sociales que sustentan el equilibrio de sus comunidades.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Sorprenden a una “estrella araña” devorando a su compañera 30 mayo, 2025
    Una colaboración internacional de astrónomos ha identificado un extraño sistema estelar en el que un púlsar conocido como “estrella araña” devora material de su estrella compañera, en un hallazgo que representa un eslabón perdido en la evolución de sistemas binarios compactos. 
    Redacción T21
  • Planetas a la deriva: el origen caótico de los mundos lejanos respalda la existencia del Planeta Nueve 30 mayo, 2025
    En los márgenes más remotos de los sistemas planetarios, gigantes invisibles orbitan en silencio. Un nuevo modelo sugiere que estos mundos distantes son productos inevitables del caos primordial que reina cuando las estrellas y sus planetas compiten por sobrevivir en los abarrotados viveros estelares. ¿Podría nuestro propio Sistema Solar albergar uno de estos esquivos colosos?
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Unas gafas de realidad mixta devuelven "el mundo entero" a las personas con pérdida parcial de la visión 29 mayo, 2025
    Una técnica desarrollada por oftalmólogos e informáticos canadienses devuelve la visión perdida a personas afectadas por una lesión cerebral, que han sufrido la reducción de gran parte de su campo visual. Las gafas de realidad mixta registran y "proyectan" ese sector que las personas no pueden ver con sus ojos.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Primer combate de kickboxing con robots humanoides 29 mayo, 2025
    En Hangzhou, China, se celebró el 25 de mayo de 2025 el primer torneo mundial de kickboxing entre robots humanoides, un espectáculo que, según los organizadores, marcó “un momento histórico en la integración de la Inteligencia Artificial (IA) en los deportes de combate”. 
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Primera evidencia directa del pensamiento simbólico neandertal 29 mayo, 2025
    El meticuloso análisis de un canto rodado del Paleolítico Medio aporta una prueba tangible del comportamiento simbólico y la capacidad de abstracción de los últimos neandertales que habitaron la Península Ibérica, pudiendo representar una de las primeras simbolizaciones faciales conocidas.
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Un "cóctel antienvejecimiento" alarga un 30% la vida en roedores 29 mayo, 2025
    Los científicos han probado un cóctel de medicamentos antienvejecimiento en ratones y descubrieron que extendía la vida útil de los animales en alrededor del 30 %. Los roedores también se mantuvieron más saludables por más tiempo, con menos inflamación crónica y retraso en el inicio de enfermedades como cáncer.
    Redacción T21