Nuevos avances en la termodinámica del proceso de plegamiento de las proteínas
los estados cinéticos de las moléculas tienen un papel decisivo en los procesos metabólicos y fisiológicos en los que participan. Ahora, un trabajo publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) ha especificado por primera vez los niveles de energía, la entropía y la entalpía del estado de transición de la proteína barnasa, un modelo de referencia en el estudio del plegamiento de las proteínas. Para ello se ha empleado un instrumento de pinzas ópticas que permite cambiar la temperatura experimental entre 5 °C y 40 °C.
La investigación está dirigida por el catedrático Fèlix Ritort, de la Facultad de Física y el Instituto de Nanociencia y Nanotecnología de la UB (IN2UB), y tiene como primer autor al investigador Marc Rico-Pasto (UB). También colaboran en el estudio equipos de la Universidad de Padua (Italia), el Instituto de Bioingeniería de Lausana (Suiza) y la compañía SpliceBio, con sede en el Parque Científico de Barcelona.
La aparición de técnicas innovadoras como las pinzas ópticas o magnéticas ha revolucionado la investigación en biofísica y, en concreto, el estudio de las propiedades termodinámicas de las macromoléculas: proteínas, ácidos nucleicos, etc. Este tipo de tecnologías permite manipular moléculas individuales con precisión de nanómetros (10-9 metros) aplicándoles fuerzas en el rango del piconewton (10-12 newtons). De ese modo es posible caracterizar las propiedades termodinámicas de biomoléculas complejas con una resolución sin precedentes. La aplicación de estas técnicas ha abierto también nuevos escenarios para los estudios experimentales en el campo de la termodinámica desde una aproximación estadística, una interpretación de la termodinámica que hasta ahora solo era posible desde una perspectiva teórica.
Sin embargo, estas técnicas también tienen algunas limitaciones que impiden diferenciar el origen de las fuerzas medidas. En la actualidad, combinar diferentes técnicas para ampliar el número de parámetros de control es uno de los principales retos de la biofísica. Precisamente, eso es lo que ha hecho el equipo responsable de este trabajo, que ha introducido un controlador de temperatura en unas pinzas ópticas para poder determinar, por primera vez, la entropía y la entalpía de formación de una proteína.
