La evolución biológica siempre ha ido de la mano con la evolución celular. Las células de los eucariotas, la rama más avanzada del árbol evolutivo, se caracterizan por el hecho de que sus núcleos están separados por una membrana. Esta membrana es de hecho un laberinto dinámico de compartimentos interconectados, y cada uno tiene una función específica. Estos compartimentos se comunican entre sí por medio de conectores y portadores especializados. Un ejemplo de estos portadores son las vesículas de transporte que permiten que el material celularpasan entre los diferentes compartimentos. La biogénesis del transporte vesicular indica el nivel más alto de desarrollo celular, y a su vez, la aparición de sistemas proteicos que controlan este transporte coincide con la aparición del sistema nervioso central.
Un claro ejemplo del vínculo entre la evolución biológica y celular son las proteínas de la superfamilia dynamin, porque su evolución va de la mano con la evolución de los orgánulos celulares. En concreto, las dinaminas están implicadas en la remodelación escisión y fusión de lamembrana en diferentes compartimentos celulares. El miembro fundador de esta familia es la dinamina 1, que actúa en las neuronas y controla la remodelación de las membranas durante la transmisión de impulsos nerviosos entre las células cerebrales. Esta proteína ha sido objeto de un estudio reciente desarrollado enel grupo de Nanomecánica de Membranas de la Unidad de Biofísica de la UPV / EHU en colaboración con los principales grupos de investigación de Estados Unidos y Alemania. Los resultados del estudio han sido publicados recientemente en la revista Naturaleza .
Dynamin 1 actúa a escalas nanométricas dividiendo las membranas en meras fracciones de segundos. Lo que se ha logrado por primera vez en esta investigación es el estudio de las transformaciones que provoca esta proteína en la membrana cuando se divide mediante ingeniería de proteínasLos investigadores "congelaron" las conformaciones de dynamin 1 en sus distintas fases, lo que les permitió correlacionar las transformaciones de la membrana con las disposiciones adoptadas por la proteína durante su acción. Para ello desarrollaron nuevos nanomodelos de membrana, lo que significó quelos procesos podrían analizarse en modelos individuales.
Lo novedoso del estudio es que se ha comprobado experimentalmente por primera vez la existencia de una secuencia específica de estructuras intermedias de la membrana cuando se divide. Esta secuencia solo había sido propuesta previamente por estudios teóricos. Es más, tomandoun estudio de simulación como base, los autores proponen que estas estructuras intermedias son una característica común en todos los procesos de fusión y fisión de la membrana en las células.
Los resultados del estudio permitirán analizar cómo evolucionaron las proteínas para controlar las membranas celulares, y también ampliarán nuestro conocimiento sobre los mecanismos básicos de los procesos celulares vitales por ejemplo, la endocitosis, por la cual la célula absorbe grandesmoléculas o partículas y patógenas como infecciones virales.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del País Vasco . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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