Físicos captan las vibraciones de la vida
Investigadores observan por primera vez con detalle los movimientos de billonésimas de segundo que sufren las proteínas y que podrían ser clave para respirar o copiar nuestro ADN.
Esmateria
Mientras usted lee esto, en su interior hay un multitudinario concierto de violines. Sus proteínas, como las que transportan en su sangre el oxígeno que está respirando o los anticuerpos que le defienden de microbios malignos, vibran como las cuerdas de un violín, según un grupo de científicos que asegura haber encontrado “la primera evidencia concluyente de que esto es cierto”.
Los investigadores, liderados por la física Andrea Markelz, de la Universidad de Búfalo (EEUU), sostienen que estos ínfimos movimientos permiten que las proteínas cambien muy rápidamente de forma para unirse a otras proteínas, un proceso que sería esencial para llevar a cabo funciones vitales como absorber oxígeno, reparar células o copiar el ADN. Es una hipótesis atrevida y como tal necesita ser probada por toda la comunidad científica, admite Markelz, que recuerda que el premio Nobel de Física estadounidense Richard Feynman ya aventuraba en 1963: “Todo lo que hacen los seres vivos puede ser entendido a través de los saltos y contorsiones de los átomos”.
Los autores del estudio han observado por primera vez con detalle las vibraciones de una proteína extraída de claras de huevo de gallina. La proteína, la denominada lisozima, tiene funciones antibacterianas y también se encuentra en la saliva y en las lágrimas humanas. Gracias a una nueva técnica de microscopía, los científicos han podido observar que las vibraciones no se disipan rápidamente, como se pensaba, sino que se mantienen en las moléculas como “el sonido de una campana”, en palabras de Markelz.
“Una posibilidad fascinante”
Las vibraciones están siempre presentes cuando la temperatura está por encima del cero absoluto, 273 grados bajo cero. Pero si se provoca una sola vibración, durará unas 10 billonésimas de segundo. “No parece mucho, pero es mucho comparado con lo que los científicos pensaban antes de nuestro trabajo”, señala la física. Su estudio se publica en la revista Nature Communications.Todas las moléculas pueden vibrar, matiza Markelz, pero las que son muy pequeñas no lo hacen mucho a temperatura ambiente, porque no disponen de suficiente energía. “Lo que es muy curioso en el caso de las proteínas es que la energía de sus vibraciones es mucho menor y encaja muy bien con las temperaturas necesarias para que exista la vida”, afirma.
El nuevo trabajo sugiere que las proteínas vibran con más fuerza para llevar a cabo reacciones concretas, mediante transferencia de energía, pero de momento es sólo “una posibilidad fascinante, todavía desconocida”, según admite Markelz, que está convencida de que en el futuro la investigación en este campo conducirá a nuevos tratamientos contra enfermedades. “Si llegamos a comprender cómo la biología emplea estas vibraciones para encender y apagar procesos biológicos concretos, podremos aplicar este conocimiento a situaciones en las que las cosas funcionan mal”, vaticina.
En 2004, Markelz recibió 600.000 dólares para estudiar la elasticidad de las proteínas, a través de una ayuda de la Fundación Nacional para la Ciencia reservada a los investigadores “que tienen más probabilidades de convertirse en los líderes académicos del siglo XXI”.
Mientras usted lee esto, en su interior hay un multitudinario concierto de violines. Sus proteínas, como las que transportan en su sangre el oxígeno que está respirando o los anticuerpos que le defienden de microbios malignos, vibran como las cuerdas de un violín, según un grupo de científicos que asegura haber encontrado “la primera evidencia concluyente de que esto es cierto”.
Los investigadores, liderados por la física Andrea Markelz, de la Universidad de Búfalo (EEUU), sostienen que estos ínfimos movimientos permiten que las proteínas cambien muy rápidamente de forma para unirse a otras proteínas, un proceso que sería esencial para llevar a cabo funciones vitales como absorber oxígeno, reparar células o copiar el ADN. Es una hipótesis atrevida y como tal necesita ser probada por toda la comunidad científica, admite Markelz, que recuerda que el premio Nobel de Física estadounidense Richard Feynman ya aventuraba en 1963: “Todo lo que hacen los seres vivos puede ser entendido a través de los saltos y contorsiones de los átomos”.
Los autores del estudio han observado por primera vez con detalle las vibraciones de una proteína extraída de claras de huevo de gallina. La proteína, la denominada lisozima, tiene funciones antibacterianas y también se encuentra en la saliva y en las lágrimas humanas. Gracias a una nueva técnica de microscopía, los científicos han podido observar que las vibraciones no se disipan rápidamente, como se pensaba, sino que se mantienen en las moléculas como “el sonido de una campana”, en palabras de Markelz.
“Una posibilidad fascinante”
Las vibraciones están siempre presentes cuando la temperatura está por encima del cero absoluto, 273 grados bajo cero. Pero si se provoca una sola vibración, durará unas 10 billonésimas de segundo. “No parece mucho, pero es mucho comparado con lo que los científicos pensaban antes de nuestro trabajo”, señala la física. Su estudio se publica en la revista Nature Communications.Todas las moléculas pueden vibrar, matiza Markelz, pero las que son muy pequeñas no lo hacen mucho a temperatura ambiente, porque no disponen de suficiente energía. “Lo que es muy curioso en el caso de las proteínas es que la energía de sus vibraciones es mucho menor y encaja muy bien con las temperaturas necesarias para que exista la vida”, afirma.
El nuevo trabajo sugiere que las proteínas vibran con más fuerza para llevar a cabo reacciones concretas, mediante transferencia de energía, pero de momento es sólo “una posibilidad fascinante, todavía desconocida”, según admite Markelz, que está convencida de que en el futuro la investigación en este campo conducirá a nuevos tratamientos contra enfermedades. “Si llegamos a comprender cómo la biología emplea estas vibraciones para encender y apagar procesos biológicos concretos, podremos aplicar este conocimiento a situaciones en las que las cosas funcionan mal”, vaticina.
En 2004, Markelz recibió 600.000 dólares para estudiar la elasticidad de las proteínas, a través de una ayuda de la Fundación Nacional para la Ciencia reservada a los investigadores “que tienen más probabilidades de convertirse en los líderes académicos del siglo XXI”.