No solo los humanos sino también cada una de las células de su cuerpo deben vigilar su equilibrio de grasas. Las grasas realizan funciones altamente especializadas, especialmente en la membrana celular. Un grupo de investigación del Instituto Buchmann de Ciencias de la Vida Molecular BMLS de la Universidad de Goethe en Frankfurt,Junto con sus colegas del Instituto de Biofísica Max Planck, ha descubierto cómo las células de levadura miden la disponibilidad de ácidos grasos saturados e insaturados en los alimentos y adaptan su producción de lípidos de membrana. Esto abre nuevas posibilidades para comprender la producción y distribución deLos ácidos grasos y el colesterol en las células de nuestro cuerpo y hacerlos controlables en el futuro, informan los investigadores en el último número de célula molecular diario
Una mirada en el refrigerador del supermercado muestra: bajo en grasa, menos grasa y sin grasa están de moda. Sin embargo, las grasas son esenciales para la supervivencia celular, ya que forman la estructura básica de las membranas biológicas que separan las células del medio ambiente y forman unidades funcionales dentroDe esta manera, las reacciones opuestas, como la formación de depósitos de energía y el consumo de grasas, pueden organizarse en una misma célula.
"Los lípidos de membrana tienen una gran cantidad de funciones celulares vitales. Impactan en la transmisión de señales de una célula a otra, pero también afectan la comunicación intracelular", explica el profesor Robert Ernst, cuyo grupo de investigación en el BMLS ha seguido el rastro de las grasas 'funciones ocultas durante años ". Las células productoras de hormonas son particularmente susceptibles al metabolismo perturbado de los ácidos grasos y a menudo tienen dificultades para regular su composición lipídica de membrana. Sin embargo, un mal funcionamiento de la regulación de los ácidos grasos puede conducir a la muerte celular y, dependiendo del tipode enfermedades desencadenantes celulares como la diabetes ".
Las primeras observaciones de que los organismos vivos como las bacterias pueden controlar activamente su producción de ácidos grasos ya se hicieron hace décadas. Sin embargo, hasta hace poco los investigadores se preguntaron cómo los organismos superiores, por ejemplo, hongos como la levadura de panadero, miden y regulan la proporción de saturados e insaturadosácidos grasos en sus lípidos de membrana. Gracias a la financiación de la Fundación de Investigación Alemana y la Sociedad Max Planck, los grupos de trabajo encabezados por Robert Ernst en la Universidad Goethe de Frankfurt y Gerhard Hummer en el Instituto de Biofísica Max Planck han podido investigar esto fundamentalmente importantepregunta.
Para describir el mecanismo de un sensor de membrana que mide el grado de saturación de lípidos en la célula de levadura, los investigadores utilizaron métodos genéticos y bioquímicos y simularon los movimientos y las fuerzas subyacentes de los lípidos de membrana durante un período de unos pocos milisegundos por mediode simulaciones dinámicas moleculares extensas.
Estos esfuerzos revelaron que el mecanismo de detección se basa en dos estructuras en forma de cilindro que se colocan una al lado de la otra en membranas biológicas. Ambas exhiben una superficie rugosa y lisa respectivamente y giran una alrededor de la otra ". Es como un dedo adentromasa de galletas que verifica la cantidad de mantequilla que se ha agregado ", explica Robert Ernst. Dado que las grasas saturadas no pueden ser acomodadas por la superficie rugosa de la hélice, mientras que las grasas no saturadas sí pueden, la estructura del sensor de grasa cambia dependiendo de los ambientes de la membrana. Curiosamente, este cambio conformacionalpuede controlar la producción aguas abajo de ácidos grasos insaturados.
"Este hallazgo allana el camino para muchos más estudios", predice Robert Ernst. "Con nuestro conocimiento de este delicado mecanismo en la levadura, ahora podemos centrarnos en encontrar nuevos sensores en diferentes orgánulos y especies que controlen y controlen la producción de grasas insaturadasácidos y colesterol en nuestro cuerpo ". En vista del potencial de gran alcance de estos hallazgos, se organizará una conferencia internacional en un futuro próximo. Los organizadores, incluidos los investigadores de Frankfurt, esperan que muchas funciones celulares de los lípidos de membrana sean revisadasdesde una nueva perspectiva y que será posible apoyar a las células productoras de hormonas de una manera más específica.
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Materiales proporcionado por Goethe-Universität Frankfurt am Main . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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