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Diseñan proteínas artificiales que funcionan como naturales

Publicado: 12 ene 2011 20:52 GMT

Un grupo de científicos de la Universidad de Princeton, EE. UU., encabezado por el profesor Michael Hecht (en la foto), lograron 'construir' proteínas artificiales que facilitan el desarrollo de células vivas de igual manera que lo hacen las proteínas existentes en la naturaleza. Los resultados d

Diseñan proteínas artificiales que funcionan como naturales
Diseñan proteínas artificiales que funcionan como naturalesmembrana.ru / Brian Wilson
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Un grupo de científicos de la Universidad de Princeton, EE. UU., encabezado por el profesor Michael Hecht (en la foto), lograron 'construir' proteínas artificiales que facilitan el desarrollo de células vivas de igual manera que lo hacen las proteínas existentes en la naturaleza. Los resultados del estudio se han publicado en la revista 'PLoS ONE'.

Mientras que los trabajos anteriores en el ámbito de la biología sintética se centraban en la recombinación de partes sacadas de los organismos naturales, los autores de este experimento por primera vez mostraron que las macromoléculas diseñadas en un laboratorio pueden también ejercer funciones biológicas.

El equipo del profesor Hecht estudia la correlación entre los procesos biológicos que se producen a nivel molecular y los procesos más globales. Por ejemplo, entre el plegamiento erróneo de proteínas en las células cerebales y el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer. En el marco de su último trabajo, los científicos también intentaron comprender mejor qué procesos controlan el plegamiento de proteínas y por qué ciertas secuencias genéticas llegaron a ser principales para la existencia de los organismos vivos.

En la nota de prensa de la universidad, los científicos recuerdan a los lectores que las proteínas, que ejercen varias funciones en el organismo, se producen de acuerdo a 'instrucciones' cifradas en el ADN celular, y la identidad de cada proteína se determina por una combinación única de tan sólo 20 aminoácidos.

Si normalmente una proteína está compuesta por unos 100 aminoácidos, teóricamente existe la posibilidad de una cantidad astronómica de secuencias, mientras que en realidad en el organismo humano se conocen solamente unas 100.000 proteínas diferentes. Entonces, los investigadores se preguntaron si estas son especiales y si otras aún no creadas por la evolución también podrían funcionar bien en organismos vivos.

En su trabajo, los investigadores primero diseñaron modelos de más de un millón de secuencias de aminoácidos inexistentes en la naturaleza, pero capaces de plegarse en estructuras tridimensionales estables. El siguiente paso fue insertar estas proteínas en varias cepas de bacterias de las que se habían eliminado ciertos genes naturales, responsables de la supervivencia en ciertas condiciones, incluidas las de alimentación limitada.

En estas duras condiciones, las cepas de bacterias estaban destinadas a morir si no se incorporaban nuevas proteínas de la 'librería' artificial. Esto fue importante porque la formación de la colonia de bacterias era posible solamente si la proteína artificial era capaz de mantener el crecimiento de células vivas. En una serie de experimentos, los investigadores mostraron que varias cepas de bacterias fueron 'salvadas' por proteínas artificiales.

Este trabajo se convirtió en un significativo paso adelante para la biología sintética. Hasta ahora, su alcance más prometedor fue la creación de una 'forma de vida artificial' cuando sintetizaron el genoma de una bacteria, a la cual agregaron secuencias de ADN para distinguir ese genoma de uno natural y lo incorporaron a una bacteria de otra especie. Ahora, en cambio, los científicos mostraron que los genes incorporados en organismos modificados pueden codificar proteínas jamás vistas en la naturaleza.

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