Si los científicos pudieran darles a las células vivas propiedades magnéticas, tal vez podrían manipular las actividades celulares con campos magnéticos externos. Pero los intentos previos de magnetizar las células produciendo proteínas que contienen hierro dentro de ellas solo han resultado en fuerzas magnéticas débiles. Ahora, los investigadores informaron en ACS' Nano letras han diseñado cristales de proteínas codificadas genéticamente que pueden generar fuerzas magnéticas muchas veces más fuertes que las que ya se informaron.
La nueva área de la magnetogenética busca utilizar proteínas codificadas genéticamente que son sensibles a los campos magnéticos para estudiar y manipular las células. Muchos enfoques anteriores han presentado una proteína natural de almacenamiento de hierro llamada ferritina, que puede autoensamblarse en una "jaula" quecontiene hasta 4.500 átomos de hierro. Pero incluso con esta gran capacidad de almacenamiento de hierro, las jaulas de ferritina en las células generan fuerzas magnéticas que son millones de veces demasiado pequeñas para aplicaciones prácticas. Para aumentar drásticamente la cantidad de hierro que puede almacenar un conjunto de proteínas,Bianxiao Cui y sus colegas querían combinar la capacidad de unión a hierro de la ferritina con las propiedades de autoensamblaje de otra proteína, llamada Inkabox-PAK4cat, que puede formar enormes cristales en forma de huso dentro de las células. Los investigadores se preguntaron si podrían alinear el huecointeriores de los cristales con proteínas de ferritina para almacenar grandes cantidades de hierro que generarían fuerzas magnéticas sustanciales.
Para hacer los nuevos cristales, los investigadores fusionaron genes que codifican ferritina e Inkabox-PAK4cat y expresaron la nueva proteína en células humanas en una placa de Petri. Los cristales resultantes, que crecieron hasta aproximadamente 45 micras de longitud o aproximadamente la mitad del diámetro deun cabello humano después de 3 días, no afectó la supervivencia celular. Luego, los investigadores rompieron las células, aislaron los cristales y agregaron hierro, lo que les permitió extraer los cristales con imanes externos. Cada cristal contenía alrededor de cinco mil millones de átomos de hierro ygeneró fuerzas magnéticas que eran nueve órdenes de magnitud más fuertes que las jaulas de ferritina individuales. Al introducir cristales precargados con hierro en las células vivas, los investigadores pudieron mover las células con un imán. Sin embargo, no pudieron magnetizar las células medianteAgregar hierro a los cristales que ya crecen en las células, posiblemente porque los niveles de hierro en las células eran demasiado bajos. Esta es un área que requiere más investigación, dicen los investigadores.
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Materiales proporcionados por Sociedad Americana de Química . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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