Vassiliy Lubchenko, profesor asociado de química de la Universidad de Houston, informa un nuevo hallazgo en Comunicaciones de la naturaleza sobre cómo se forman las células falciformes. Lubchenko informa que las gotas de líquido, enriquecidas en hemoglobina, forman grupos dentro de algunos glóbulos rojos cuando dos moléculas de hemoglobina forman un enlace, pero solo brevemente, durante una milésima de segundo más o menos.
El misterio de cómo se forman los grupos ha desconcertado a los científicos durante mucho tiempo. En pacientes con el trastorno hereditario de la sangre conocido como enfermedad de células falciformes o anemia, las moléculas anormales de hemoglobina se alinean en filamentos rígidos dentro de los glóbulos rojos, distorsionando sus formas y dificultandopara que las células sanguíneas fluyan a través de vasos sanguíneos estrechos. Para que crezcan los filamentos, la proteína primero se congrega en pequeñas gotas de líquido que son más grandes que un átomo, pero tan pequeñas que sus medidas se cuentan en incrementos entre microscópicos y macroscópicos, llamados mesoscópicos.
"Aunque son relativamente pequeños en número, los grupos mesoscópicos tienen un gran impacto", dijo Lubchenko. "Sirven como centros esenciales de nucleación o crecimiento para cosas como las fibras de anemia falciforme o los cristales de proteínas. Las fibras de células falciformes son la causa deuna enfermedad debilitante y dolorosa, mientras que hacer cristales de proteínas sigue siendo hasta hoy la herramienta más importante para los biólogos estructurales.
Las fibras no crecen en cualquier lugar. Las gotitas especiales, de tamaño mesoscópico, de la proteína hemoglobina dentro de las células sanguíneas inician su formación. "Resulta que dentro de las células sanguíneas, hay pequeñas gotitas de hemoglobina que están aún más llenas deproteína que el resto de la célula ", dijo Lubchenko. En un giro inesperado, también se espera que estas áreas abarrotadas tengan más moléculas unidas en 'dímeros' o dúos, del tipo que dura solo un milisegundo.
"Los dímeros son clave para la formación de los grupos mesoscópicos", informa Lubchenko, quien sugiere que una forma de prevenir la enfermedad de células falciformes, que afecta a aproximadamente 100,000 estadounidenses, en su mayoría afroamericanos e hispanos, es prevenir la formación de los gruposentonces las fibras no pueden crecer fuera de ellas.
Mismo mecanismo, diferentes sustancias
Lubchenko sospecha que el "mecanismo dímero" se aplica a muchos otros tipos de proteínas y productos químicos solubles. La capacidad de producir grandes cantidades de pequeñas gotas de líquidos o geles densos, todos del mismo tamaño, puede tener aplicaciones en nanotecnología e industriasíntesis de materiales altamente texturizados. El trabajo de Lubchenko y el investigador Ho Yin Chan implica que inducir deliberadamente la formación de grupos de tamaño similar en líquidos y sólidos puede proporcionar una vía separada para la fabricación de nanopartículas de tamaño uniforme para la industria.
También especula que la formación de los grupos sugiere "una posibilidad tentadora de que los precursores de las células vivas no estuvieran encerrados en membranas, sino que se parecieran más a los llamados orgánulos sin membrana", que Lubchenko cree que tienen mucho en común conlos grupos mesoscópicos.
En otras palabras, su trabajo toca nada menos que el misterio de la vida.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Houston . Original escrito por Laurie Fickman. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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