Introducción:
Las proteínas son moléculas esenciales que desempeñan un papel crucial en diversos procesos biológicos dentro de las células. Su forma y flexibilidad son fundamentales para su función, y comprender cómo las proteínas cambian de forma dentro de las células puede proporcionar información valiosa sobre los mecanismos celulares y el desarrollo de enfermedades. Sin embargo, estudiar la dinámica de las proteínas en tiempo real ha sido un desafío importante para los científicos. Recientemente, los investigadores han desarrollado una nueva y poderosa técnica que permite el examen detallado de los cambios conformacionales de las proteínas dentro de las células vivas.
La técnica:microscopía de superresolución con sondas fotoactivables
La técnica combina microscopía de súper resolución con sondas fotoactivables para visualizar y rastrear las fluctuaciones de forma de las proteínas con una resolución sin precedentes. Las técnicas de microscopía de superresolución, como la microscopía de localización fotoactivada (PALM) y la microscopía de reconstrucción óptica estocástica (STORM), permiten la visualización de estructuras celulares con resolución a nanoescala, superando con creces las limitaciones de la microscopía óptica convencional.
Las sondas fotoactivables son moléculas que pueden activarse con luz para emitir fluorescencia. Al incorporar sondas fotoactivables en proteínas de interés, los investigadores pueden etiquetar y rastrear selectivamente proteínas específicas dentro de las células vivas. Cuando se combina con microscopía de superresolución, este enfoque permite a los científicos visualizar y registrar cambios conformacionales de proteínas en tiempo real, con precisión espacial y temporal.
Aplicaciones y conocimientos:
La nueva técnica ha abierto interesantes vías para estudiar la dinámica de las proteínas y ya ha proporcionado información valiosa sobre diversos procesos celulares. A continuación se muestran algunos ejemplos de sus aplicaciones:
1. Plegamiento de proteínas y cambios conformacionales:
Al etiquetar moléculas de proteínas individuales, los investigadores pueden observar directamente cómo las proteínas se pliegan en sus formas funcionales y experimentan cambios conformacionales dinámicos. Esta información es crucial para comprender la función y disfunción de las proteínas, especialmente en el contexto de enfermedades como los trastornos del plegamiento incorrecto de las proteínas.
2. Interacciones proteína-proteína:
La técnica permite la detección y visualización de interacciones proteína-proteína en células vivas. Al etiquetar diferentes proteínas con sondas fotoactivables, los científicos pueden monitorear sus interacciones, proximidad y dinámica, proporcionando información sobre la formación de complejos proteicos y vías de señalización.
3. Estudios de proteínas de membrana:
Las proteínas de membrana son difíciles de estudiar debido a su naturaleza hidrofóbica. La nueva técnica permite la visualización y el seguimiento de la dinámica de las proteínas de membrana, arrojando luz sobre sus cambios conformacionales implicados en procesos celulares como el transporte de iones, la señalización y el tráfico de membranas.
4. Procesos celulares en tiempo real:
La capacidad de observar cambios conformacionales de proteínas en tiempo real ha permitido a los investigadores estudiar los procesos celulares con un detalle sin precedentes. Por ejemplo, ahora los científicos pueden visualizar y rastrear la dinámica de las proteínas durante la división celular, la señalización celular y otros eventos biológicos fundamentales.
Conclusión:
El desarrollo de una nueva y poderosa técnica que combina microscopía de súper resolución con sondas fotoactivables ha revolucionado el estudio de la dinámica de las proteínas dentro de las células vivas. Al visualizar y rastrear los cambios conformacionales de las proteínas a nanoescala y en tiempo real, los investigadores pueden obtener conocimientos profundos sobre los mecanismos moleculares que subyacen a los procesos celulares. Esta técnica es muy prometedora para mejorar nuestra comprensión de la función de las proteínas, la biología celular y el desarrollo de enfermedades, allanando el camino para el descubrimiento de nuevas intervenciones y objetivos terapéuticos.
