En nuestros cuerpos la transferencia de información genética, infecciones virales y tráfico de proteínas, así como la síntesis y degradación de biomoléculas, son todos fenómenos que requieren el transporte de moléculas a través de canales. Mejorar nuestro control de estos canales y la capacidad de las moléculas para cruzar podría tener muchas aplicaciones potenciales en los campos de la energía, biotecnología y medicina. Estos incluyen secuenciación de ADN ultrarrápida, detección de marcadores biológicos utilizados en el diagnóstico de enfermedades, plegamiento de proteínas, determinación de alta resolución del tamaño de moléculas biológicas o incluso el control del transporte de iones o biomoléculas a través del sensor de proteínas.
En un nuevo estudio publicado en EPJ E , Manuela Pastoriza-Gallego de la Universidad Paris-Seine, Francia, y colegas han demostrado cómo alterar los factores externos, como voltaje externo, para controlar el transporte de una molécula de sulfato de dextrano, un polielectrolito, a través de los nanoporos del canal proteico de la aerolisina.
Las moléculas que cruzan estos canales biológicos a menudo están formadas por una cadena de átomos, que puede ser mayor que el diámetro de los poros, típicamente menor de 2 nanómetros de ancho y 10 nanómetros de largo. Esto significa que es necesaria una fuerza impulsora para superar la barrera de energía del canal que limita la cadena al nanoporo. El nivel de esta barrera energética también depende también de las interacciones molécula-poro. Los autores estudiaron previamente un nanoporo diferente, llamado alfa-hemolisina.
Para estudiar la dinámica en medio confinado a nivel de molécula única, los científicos confían en la detección eléctrica. Han identificado el impacto de las cadenas de proteínas parcialmente plegadas al cruzar el canal, que conducen a bloqueos muy largos en nanoporos. Basado en una comparación con su trabajo anterior sobre nanoporos de alfa-hemolisina, han demostrado que la transición de despliegue de proteínas es independiente del nanoporo utilizado. Para proteínas completamente desplegadas, los autores han demostrado que la entrada al poro debe superar una barrera energética mínima. También han demostrado que el tiempo de transporte disminuye exponencialmente con el voltaje aplicado y aumenta con la longitud de la cadena de proteínas.
