El ensamblaje de una partícula de bóveda en un polirribosoma. A la izquierda se muestra el comienzo del proceso en el que se unen cuatro dímeros de proteínas en el polirribosoma. En la mitad central de la bóveda se ha formado y, a la derecha, la bóveda completa se desprende del polirribosoma.
(Phys.org) —En la década de 1980, el profesor Leonard Rome y su entonces becaria postdoctoral Nancy Kedersha hicieron un gran avance en biología celular cuando descubrieron bóvedas, nanopartículas naturales, de un tamaño medido en nanómetros (1 nanómetro =1 mil millonésima parte de un metro), que están compuestas principalmente de proteínas y se cuentan por miles dentro de cada célula del cuerpo.
En las décadas posteriores, El equipo de Rome ha descubierto cómo formar bóvedas en el laboratorio utilizando las proteínas que las componen. Si bien las bóvedas de origen natural contienen otros elementos, El equipo de Roma construyó los vacíos, lo que finalmente les permitió perseguir la idea de insertar moléculas de fármacos en bóvedas. A continuación, se podrían poner en suero, inyectado en pacientes, y dirigido a células específicas donde liberan los fármacos. Por lo tanto, Las bóvedas se están desarrollando como un sistema de administración de fármacos de alta precisión que se comercializa.
Pero una pregunta que Rome y su equipo no pudieron responder fue cómo se formaron originalmente las bóvedas naturales dentro de las células. Ahora Rome y sus colaboradores en el California NanoSystems Institute de UCLA parecen haber resuelto ese misterio.
En un estudio publicado hoy en línea en la revista ACS Nano , Equipo de Roma, dirigido por el primer autor y académico postdoctoral Jan Mrazek, reportan datos que sugieren que los polirribosomas —pequeñas máquinas moleculares que leen información genética y forman proteínas dentro de las células— funcionan como impresoras 3-D para crear y unir proteínas y formarlas correctamente en bóvedas. (Vea una breve explicación animada de cómo funciona).
"Esta idea necesita más investigación y confirmación, pero es un modelo muy elegante y estamos convencidos de que explica cómo se forman las bóvedas, "dijo Roma, quien es director asociado del California NanoSystems Institute. "Si el modelo es correcto, revela algo nuevo sobre la biología celular:que este polirribosoma que se conoce desde hace 50 años tiene una función hasta ahora desconocida. A saber, Orquesta el ensamblaje de complejos macromoleculares como bóvedas, y otras estructuras en una célula que están compuestas por múltiples proteínas ".
Mrazek dijo que esta posible función de los polirribosomas también puede proporcionar una nueva comprensión de la agregación de proteínas, que es una acumulación de proteínas deformadas que ocurre en enfermedades como el Alzheimer, Parkinson y Lou Gehrig.
"Si una proteína no se produce correctamente, Es posible que estas deformidades puedan alterar el ensamblaje guiado de macromoléculas por los polirribosomas, ", Dijo Mrazek." Una vez que comprenda que hay una máquina en la célula que dirige la formación de estos complejos macromoleculares, puede ver dónde pueden salir mal las cosas con esa máquina. Al estudiar la nanotecnología, hemos revelado algo desconocido sobre la biología celular básica que podría tener implicaciones más amplias ".
