"Estamos interesados en comprender cómo las mutaciones en las proteínas pueden afectar la forma en que las células se comunican entre sí", dijo Jeff Hasty, profesor de bioingeniería en UC San Diego y autor principal del estudio, publicado el 10 de noviembre en la revista Molecular Systems. Biología. "Esto es importante porque podría ayudarnos a comprender cómo las mutaciones contribuyen a enfermedades como el cáncer, y cómo desarrollar nuevas terapias para atacar esas mutaciones".
En el estudio, Hasty y su equipo se centraron en un par de proteínas llamadas LuxR y LuxI, que participan en la señalización celular de la bacteria Vibrio fischeri. V. fischeri es una bacteria bioluminiscente que vive en los órganos luminosos de ciertos peces y calamares. Cuando las células de V. fischeri se exponen a una determinada sustancia química, LuxR y LuxI interactúan para activar un gen que produce luciferasa, una enzima que emite luz.
Los investigadores utilizaron una técnica llamada transferencia de energía por resonancia de fluorescencia (FRET) para medir la interacción entre LuxR y LuxI. FRET es un proceso en el que se transfiere energía de una molécula fluorescente a otra. Los investigadores conectaron una molécula fluorescente a LuxR y otra a LuxI, y luego usaron un microscopio para medir la cantidad de transferencia de energía entre las dos moléculas.
Los investigadores descubrieron que las mutaciones en LuxR o LuxI podrían afectar la interacción entre las dos proteínas y que la fuerza de la interacción se correlacionaba con el nivel de producción de luz. Esto sugiere que las mutaciones que interfieren con la interacción entre LuxR y LuxI podrían hacer que las células de V. fischeri respondan menos a la señal química que desencadena la producción de luz.
Los investigadores también descubrieron que las mutaciones en LuxR y LuxI podrían tener efectos diferentes según el contexto en el que ocurrieron. Por ejemplo, una mutación que interfirió con la interacción entre LuxR y LuxI en una cepa de V. fischeri no tuvo el mismo efecto en otra cepa. Esto sugiere que los efectos de las mutaciones pueden depender del contexto y que es importante considerar el entorno específico en el que se produce una mutación al interpretar sus efectos.
"Nuestro estudio proporciona una manera de medir los efectos de las mutaciones en las interacciones entre proteínas de forma cuantitativa", dijo Hasty. "Esta información puede ayudarnos a comprender cómo las mutaciones contribuyen a la enfermedad y cómo diseñar nuevas terapias para atacar esas mutaciones".
Además de Hasty, el estudio también fue coautor del estudiante graduado de UC San Diego, Alexander Wong, y del investigador postdoctoral Michael Harrington. El estudio fue apoyado por los Institutos Nacionales de Salud.
