Los científicos de Japón, India y EE. UU. Han observado dominios de balsa, secciones activas de la membrana celular con grupos especiales de moléculas, en células vivas por primera vez. Sus hallazgos se publicarán esta semana en Biología química de la naturaleza .
"La existencia de dominios de membrana especiales, llamados dominios de balsa, se ha asumido durante más de 25 años, pero nunca se encontró que realmente ocurriera en células vivas", dijo el Dr. Naoko Komura de la Universidad de Gifu, el primer autor del artículo.
Para resolver este enigma, el equipo decidió analizar los comportamientos de los gangliósidos. Los gangliósidos son moléculas de lípidos que se propusieron para desempeñar funciones clave en numerosos procesos biológicos, incluida la formación de dominios de balsa, la entrada de toxinas en las células y la señal químicarecepción.
Sin embargo, los científicos solo entendieron vagamente cómo funcionan los gangliósidos porque, hasta ahora, carecían de sondas que rastrearan con precisión los movimientos de los gangliósidos. Los análogos anteriores fallaron porque no podían imitar los comportamientos de los gangliósidos nativos incluso en sistemas de modelos artificiales.
En lugar de simplemente unir un marcador fluorescente a un gangliósido, el equipo sintetizó químicamente cuatro gangliósidos completos con marcadores fluorescentes unidos en ubicaciones específicas.
Utilizando estos nuevos análogos fluorescentes, combinados con imágenes únicas de alta definición, de una sola molécula fluorescente, el equipo pudo documentar directamente acciones específicas de gangliósidos en una célula viva por primera vez.
Observaron cómo los gangliósidos forman dominios de balsa con colesterol y una proteína, llamada CD59, que pertenece a una clase especial de proteínas receptoras, llamadas receptores anclados a GPI. Resulta que estas moléculas interactúan transitoriamente por solo decenas de milisegundos 1/100-1/20 de segundo para formar un dominio de balsa y luego pasar rápidamente a la siguiente tarea. Es por eso que nadie pudo observar dominios de balsa en celdas reales antes.
"Tales comportamientos dinámicos fueron difíciles de encontrar utilizando técnicas normales, y nuestros hallazgos fueron posibles gracias al seguimiento de una sola molécula de nuevas sondas de gangliósidos fluorescentes", dijo Kenichi Suzuki, del Instituto de Ciencias Integradas de Materiales Celulares WPI-iCeMS ycoautor del artículo: "Nuestros hallazgos establecieron el concepto de dominios de balsa dinámicos: sus moléculas constituyentes se ensamblan para formar dominios de balsa, realizan su trabajo en varias decenas de milisegundos y luego se alejan para el siguiente ensamblaje para realizar la siguiente tarea".
Ahora, los investigadores pueden comenzar a investigar más a fondo cómo las toxinas, bacterias y virus invaden las células a través de estos dominios de balsa.
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Materiales proporcionados por Instituto de Ciencias Integradas de Material Celular, Universidad de Kyoto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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