Poner en orden. No es una idea asociada con células vivas a nanoescala. Pero así como un conjunto de partes de IKEA esparcidas por tu dormitorio es menos útil que una cómoda bien ensamblada, Los biólogos sintéticos desean tener herramientas para organizar componentes "dispersos" dentro de las células vivas.

Esta simple idea es importante para los científicos que estudian cómo diseñar la vida en el celular, e incluso más pequeño, niveles.

Un nuevo estudio de la Universidad Estatal de Michigan informa el diseño de nuevos partes celulares artificiales que pueden organizarse, "organizar, "moléculas dirigidas dentro de las células vivas. El estudio se publica en Nano letras .

A los biólogos sintéticos les gusta ver las células vivas como una colección de partes biológicas que se pueden desmontar. Uno puede comenzar a aprender las reglas de la vida molecular estudiando cada parte. Luego, una vez que se entienden, uno puede jugar con ellos, mezclar y combinar piezas para crear nuevas, funciones nunca antes vistas. Piense:recursos energéticos renovables, o nuevas formas de administrar medicamentos, solo por nombrar un par de aplicaciones.

Eric Young, un ex estudiante de posgrado en el laboratorio Ducat en el equipo del Laboratorio de Investigación de Plantas MSU-DOE, trabaja con una familia prometedora de componentes básicos, conocidos como proteínas BMC-H. En naturaleza, ayudan a crear fábricas celulares en bacterias para producir alimentos o aislar materiales tóxicos.

En el nuevo estudio, Los investigadores diseñaron proteínas BMC-H para que actúen como balizas direccionales que atraen la carga molecular dentro de una célula.

"Sabemos que algunas proteínas BMC-H pueden unirse para crear diferentes formas, como tubos, hojas, y otros ensamblajes únicos, ", Dijo Young." Estas formas pueden actuar como andamios para albergar otras moléculas, pero no pueden hacerlo solos. Entonces les dimos nuevas extensiones de proteínas, de otra biblioteca de 'partes', y los agregó al bloque de construcción BMC-H ".

Los nuevos diseños forman nanoestructuras nunca antes vistas dentro de las células.

Próximo, el equipo probó si las extensiones funcionan como balizas de localización dentro de las células vivas. El 'cebo' era una molécula de prueba brillante, vinculado a otra extensión, y ser liberado para viajar por una celda. En efecto, las moléculas brillantes se agruparon en el mismo espacio que las proteínas BMC-H diseñadas. (La molécula brillante emite luz bajo un microscopio, que proporciona una prueba visual de que el concepto funciona).

"Con el tiempo descubrimos que podíamos retrasar la producción del andamio, luego enciende el interruptor 'on', y simplemente observe cómo se mueve el 'cebo' en respuesta, "Dijo Young." Realmente nos volvimos creativos al imaginar el proceso. Todavía me sorprende ver cómo la organización de las moléculas comienza a cambiar, debido a nuestra influencia ".

Ahora han descubierto la parte de 'ordenar', el equipo quiere aprender más sobre el sistema y desarrollar nuevas piezas.

"El sueño molecular es poder construir lo que queramos a nanoescala, ", Dijo Young." Al igual que podemos organizar los recursos a escala macro, podríamos utilizar diferentes enfoques científicos para diseñar estructuras de tamaño nanométrico para aplicaciones específicas ".

"Por ejemplo, Podríamos usar estas partes para crear pequeñas plataformas de aterrizaje para agrupar recursos y acelerar la producción de compuestos médicos o industriales. "Dijo Young.

Young también quiere compartir la herramienta con científicos de ideas afines. Él piensa que podría ser un juego de herramientas educativo y de producción útil.

"Puede ser relativamente fácil de aprender y divertido de usar. Espero que pueda inspirar a la próxima generación de científicos e ingenieros a ver, con sus propios ojos, cómo se puede dar forma a la materia a nanoescala, "Dijo Young.