Método innovador: Atrapar proteínas en cámaras de tamaño nano para un estudio avanzado

Método innovador: Atrapar proteínas en cámaras de tamaño nano para un estudio avanzado

Las proteínas que se agrupan desempeñan un papel importante en diversas enfermedades, incluyendo ELA, Alzheimer y Parkinson. Explorar los mecanismos de interacción de las proteínas ha resultado desafiante, pero los investigadores de la Universidad de Tecnología de Chalmers en Suecia han hecho un descubrimiento innovador. Han desarrollado una técnica novedosa que permite la captura de numerosas proteínas en trampas de tamaño nano. Estas trampas permiten estudiar las proteínas de una manera que antes no era posible.

«Creemos que nuestro método tiene un gran potencial para aumentar la comprensión de los procesos tempranos y peligrosos en diversas enfermedades y eventualmente llevar al conocimiento sobre cómo los medicamentos pueden contrarrestarlos», dice el profesor Andreas Dahlin, líder del proyecto de investigación en la Universidad de Chalmers.

Los hallazgos de la investigación se han publicado en la revista científica Nature Communications, bajo el título «Atrapamiento estable de múltiples proteínas en condiciones fisiológicas utilizando cámaras de tamaño nano con compuertas macromoleculares».

Comprender cómo se forman los grupos de proteínas es vital para desarrollar métodos efectivos para disolverlos o prevenirlos por completo. Mientras que existen numerosas técnicas para estudiar las etapas posteriores de la formación de grupos, ha sido difícil observar el desarrollo temprano cuando los grupos aún son pequeños. Las trampas recién desarrolladas abordan este desafío.

Los investigadores describen su creación como las compuertas más pequeñas del mundo, capaces de abrirse y cerrarse con precisión. Estas compuertas sirven como trampas, confinando las proteínas dentro de cámaras de tamaño nano. Como resultado, las proteínas no pueden escapar, lo que permite un tiempo de observación prolongado, de al menos una hora, en comparación con el límite anterior de un milisegundo. Además, varias proteínas pueden estar encerradas en un volumen reducido, facilitando el análisis exhaustivo.

«Los grupos que queremos ver y entender mejor consisten en cientos de proteínas, por lo que si queremos estudiarlos, necesitamos poder atrapar cantidades tan grandes. La alta concentración en el pequeño volumen significa que las proteínas chocan naturalmente entre sí, lo cual es una gran ventaja de nuestro nuevo método», explica el profesor Dahlin.

Es necesario seguir desarrollando la técnica para estudiar enfermedades específicas de manera precisa. Las trampas deben adaptarse para atraer proteínas asociadas con la enfermedad en particular que se está investigando. El equipo está identificando actualmente las proteínas más adecuadas para estudios posteriores.

Los principios de funcionamiento de las trampas implican el uso de cepillos de polímero ubicados en las entradas de las cámaras a nanoescala. Después de un tratamiento químico, las proteínas son atraídas hacia las paredes de la cámara. Cuando las compuertas están cerradas, las proteínas son liberadas de las paredes y pueden comenzar a interactuar entre sí.

Las trampas permiten examinar grupos individuales de proteínas, proporcionando información más detallada en comparación con el estudio de varios grupos simultáneamente. Diferentes grupos pueden formarse a través de diversos mecanismos y presentar tamaños y estructuras variables. Analizarlos individualmente permite detectar estas diferencias.

Actualmente, el tiempo de retención de las proteínas en las trampas está limitado por el tiempo que persiste el marcador químico aplicado, que permite su visibilidad. Sin embargo, durante el estudio, los investigadores lograron mantener la visibilidad durante hasta una hora.

Este método innovador abre emocionantes posibilidades para avanzar en nuestra comprensión de los procesos de enfermedades y desarrollar intervenciones dirigidas para combatir la formación de grupos de proteínas. Con mejoras adicionales, esta técnica podría allanar el camino para tratamientos innovadores para una variedad de enfermedades desafiantes.

Preguntas frecuentes:

1. ¿Qué enfermedades son causadas por la formación de grupos de proteínas?

Los grupos de proteínas contribuyen a varias enfermedades, incluyendo ELA, Alzheimer y Parkinson. Estos grupos afectan las funciones celulares normales y son difíciles de tratar.

2. ¿Cómo funcionan las trampas de tamaño nano?

Las trampas utilizan cepillos de polímero ubicados en las entradas de las cámaras a nanoescala. Estos cepillos atraen las proteínas hacia las paredes de la cámara después de un tratamiento químico. Cuando las trampas se cierran, las proteínas son liberadas de las paredes y pueden interactuar entre sí.

3. ¿Qué beneficios ofrecen las trampas para el estudio de los grupos de proteínas?

Las trampas permiten el estudio de grupos individuales de proteínas, proporcionando información detallada sobre los diferentes mecanismos, tamaños y estructuras de los grupos. La capacidad de atrapar numerosas proteínas en un volumen reducido mejora las capacidades de investigación.

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