Cada célula del cuerpo está formada por una serie de diminutas subunidades membranosas selladas llamadas orgánulos, y envían cosas como lípidos de un lado a otro para permitir que la célula funcione. Un proceso llamado unión de membrana es responsable de cerrar la brecha entre orgánulos en una zona subcelular especializada llamada sitios de contacto de membrana y, ahora, los investigadores tienen una forma de manipular esta atadura.

"Por primera vez, somos capaces de construir puentes de diferentes longitudes en células vivas para conectar compartimentos subcelulares con un gran control temporal y espacial, "dijo Yubin Zhou, Doctor, profesor asociado en el Instituto de Biociencias y Tecnología de Texas A&M e investigador principal en este trabajo, que fue la historia de portada de esta semana en el diario Ciencia química .

El método de Zhou, una variante de la que utilizó en investigaciones anteriores para controlar las células inmunes, se llama optogenética, e implica el uso de la luz para controlar la función de las proteínas. En este caso, las proteínas son los componentes básicos del puente entre orgánulos, y la longitud de ese puente, incluso si la diferencia es sólo en nanómetros, puede influir en la función de la célula porque es a través del puente donde los orgánulos intercambian bloques de construcción críticos como los lípidos y envían mensajeros como los iones de calcio.

Cuando este proceso se interrumpe, puede haber consecuencias devastadoras como muerte celular y disfunción metabólica. "Las herramientas optogenéticas desarrolladas en el estudio podrían ser muy prometedoras para rescatar estas condiciones perjudiciales con un simple pulso de luz, ", Dijo Zhou." Es probable que el impacto potencial sea amplio y profundo, en que permite el uso de luz no invasiva, por primera vez, para estudiar y manipular estas estructuras subcelulares que se consideran una de las más desafiantes y escurridizas en las células de mamíferos ".

Aunque este trabajo inicial se centró en la conexión entre la membrana plasmática de la célula y un orgánulo llamado retículo endoplásmico, el trabajo futuro se ampliará a otros lugares de conexión, como entre el retículo endoplásmico y las mitocondrias.

"Estas herramientas proporcionarán potenciales sin explotar para que los científicos vuelvan a cablear convenientemente la señalización celular, controlar las asociaciones proteína-lípido, perturban la comunicación intracelular entre orgánulos y modifican el movimiento y el comportamiento de las proteínas incrustadas dentro de las membranas biológicas, ", Dijo Zhou." Abre incalculables nuevas áreas de investigación, y creemos que este trabajo podría tener amplias implicaciones para múltiples disciplinas ".