La naturaleza ha desarrollado azúcares, aminoácidos y proteínas anticongelantes especiales como crioprotectores. Las personas usan solventes orgánicos y polímeros sintéticos como aditivos para evitar que los cultivos celulares congelen el daño. Ahora, los científicos ingleses han combinado ambos métodos: en un trabajo publicado en la revista Angewandte Chemie introdujeron polipropolina, un polipéptido hecho de la prolina de aminoácidos naturales, como un crioprotector eficaz para monocapas de células.
La célula viva es muy vulnerable a la congelación y descongelación. Los cristales de hielo pueden dañar físicamente las membranas celulares y los orgánulos, y la deshidratación puede cambiar el potencial osmótico con un impacto severo en la membrana y la integridad celular. Por otro lado, los cultivos celulares se almacenan rutinariamente enun estado congelado o vitrificado hasta que se necesiten en la medicina de trasplante o para la investigación básica. Para la criopreservación, los crioprotectores como el dimetilsulfóxido son esenciales, pero se necesitan grandes volúmenes, y no todas las células se recuperan después de la descongelación.
La naturaleza ofrece sus propios crioprotectores: los organismos en agua de mar helada producen glucoproteínas anticongelantes para evitar la recristalización del hielo. Sin embargo, para aplicaciones biomédicas, la disponibilidad de glucoproteínas anticongelantes es bastante limitada; además, siempre existe la cuestión de la inmunotolerancia. Polímeros sintéticos.se ha descubierto que puede imitar la actividad anticongelante, pero una estructura polimérica "totalmente natural" basada en péptidos sería más atractiva. Matthew Gibson y su equipo de la Universidad de Warwick, Reino Unido, persiguen este enfoque basado en la biología.Los científicos proponen polipropolina, un polipéptido hecho solo a partir de la prolina de aminoácidos naturales, como un crioprotector alternativo versátil.
El aminoácido prolina es especial entre los aminoácidos naturales porque no puede formar enlaces de hidrógeno a otras partes estructurales del péptido cuando se integra en un péptido. "Debido a esto, es soluble en agua y es bastante hidrófobo, como es el casopara la proteína anticongelante I ", observaron los científicos. Descubrieron que la poliprolina comparte algunos patrones de superficie críticos con las proteínas anticongelantes modelo. Se pensó que esta" estructura anfipática "irregular" de poliprolina ayudaba a inhibir la recristalización del hielo al descongelar. Además, el amino libreLa prolina ácida, el componente básico de la polipropolina, sirve como un crioprotector natural por sí solo; las células vegetales producen en exceso prolina para mantener su equilibrio osmótico y protegerse de la deshidratación.
Luego, los científicos probaron la combinación prolina / poliprolina en un sistema de prueba de cultivos celulares adherentes que se sometieron a condiciones de congelación-descongelación. Primero, la monocapa celular se incubó en una mezcla de disolvente dimetilsulfóxido y prolina, luego se añadió polipropolina.La recuperación celular después de la congelación se duplicó en comparación con un régimen que tenía dimetilsulfóxido como el único crioprotector. Los científicos señalaron que su estrategia podría mantener la exposición al solvente al mínimo, dejando así las células en un ambiente lo más natural posible.muestran si todas las funciones celulares se retienen, la polipropolina sintética se ha presentado aquí como un atractivo inhibidor de recristalización de hielo completamente natural para el almacenamiento biológico del cultivo celular
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Materiales proporcionados por Wiley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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