Los científicos de Rutgers han encontrado los "Legos de la vida", cuatro estructuras químicas centrales que se pueden apilar juntas para construir la miríada de proteínas dentro de cada organismo, después de romper y diseccionar casi 10,000 proteínas para comprender sus componentes.
Los cuatro componentes básicos hacen que la energía esté disponible para los humanos y todos los demás organismos vivos, según un estudio publicado en línea hoy en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
Los hallazgos del estudio podrían conducir a la aplicación de estos componentes orgánicos apilables para la ingeniería biomédica y las proteínas terapéuticas y al desarrollo de catalizadores industriales y energéticos más seguros y eficientes: proteínas y enzimas que, como los robots incansables, pueden llevar a cabo químicos repetidamentereacciones y transferencia de energía para realizar tareas.
"Comprender estas partes y cómo están conectadas entre sí dentro de las proteínas existentes podría ayudarnos a comprender cómo diseñar nuevos catalizadores que podrían dividir el agua, fijar el nitrógeno o hacer otras cosas que son realmente importantes para la sociedad", dijo Paul GFalkowski, coautor del estudio y profesor distinguido que dirige el Laboratorio de Biofísica Ambiental y Ecología Molecular en la Universidad de Rutgers-New Brunswick.
La investigación de los científicos se realizó en computadoras, utilizando datos sobre las estructuras atómicas 3D de 9.500 proteínas en el RCSB Protein Data Bank con sede en Rutgers, una rica fuente de información sobre cómo funcionan y evolucionan las proteínas.
"No tenemos un registro fósil de cómo se veían las proteínas hace 4 mil millones de años, así que tenemos que tomar lo que tenemos hoy y comenzar a caminar hacia atrás, tratando de imaginar cómo se veían estas proteínas", dijo Vikas Nanda, seniorautor del estudio y profesor asociado en el Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Escuela de Medicina Robert Wood Johnson de Rutgers, dentro de Rutgers Biomedical and Health Sciences. "El estudio es la primera vez que hemos podido tomar algo con miles deaminoácidos y descomponerlo en trozos razonables que podrían haber tenido orígenes primordiales "
La identificación de cuatro bloques de construcción fundamentales para todas las proteínas es solo un comienzo. Nanda dijo que la investigación futura puede descubrir cinco o 10 bloques de construcción más que sirven como Legos biológicos.
"Ahora necesitamos entender cómo juntar estas partes para crear moléculas funcionales más interesantes", dijo. "Ese es el próximo gran desafío".
El autor principal del estudio es Hagai Raanana, un asociado postdoctoral en el Programa de Biofísica Ambiental y Ecología Molecular. Los coautores incluyen Douglas H. Pike, un estudiante de doctorado en el Instituto Rutgers de Biomedicina Cuantitativa, y Eli K. Moore,un asociado postdoctoral en el Programa de Biofísica Ambiental y Ecología Molecular.
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Materiales proporcionado por Universidad de Rutgers-Nuevo Brunswick . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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