Científics de l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) al Parc Científic de Barcelona, en col·laboració amb investigadors de la Universitat de Ginebra a Suïssa i el Centro Andaluz de Biología del Desarrollo de Sevilla, presenten avui a Cell un treball on han pogut visualitzar per primera vegada en cèl·lules vives i en tres dimensions les nanomàquines proteiques, o complexes de proteïnes, que duen a terme les funcions cel·lulars.

Actualment, els biòlegs que estudien de nanomàquines proteiques, o bé aïllen aquestes màquines en tubs d’assaig, fora de la cèl·lula, per poder usar tècniques in vitro que permeten  veure la seva estructura a escala atòmica, o bé usen tècniques per poder analitzar aquestes nanomàquines en viu dins les cèl·lules però que ofereixen escassa informació estructural. Amb aquest treball, els científics han aconseguit veure l’estructura d’una màquina proteica directament en cèl·lules vives mentre du a terme la seva funció.

“Les tècniques in vitro disponibles són excel·lents i ens permeten veure al detall de l’àtom, però la informació que ens donen és limitada. No entendrem com funciona un motor si el desmuntem i només ens fixem en les seves peces per separat. Ens cal veure el motor construït dins el cotxe i en funcionament. En biologia no tenim encara les eines per visualitzar l’engranatge sencer d’una cèl·lula viva, però amb aquesta tècnica que hem desenvolupat fem un salt, i podem veure, en 3D, com els complexes de proteïnes duen a terme les seves funcions” explica Oriol Gallego, investigador de l’IRB Barcelona i coordinador de l’equip artífex de la nova metodologia, en el que també ha participat l’estudiant de doctorat Irene Pazos.
 

Veure la maquinària nanomètrica en funcionament

La nova estratègia integra mètodes de microscòpia de superresolució -invenció premiada amb el Nobel de Química el 2014-, modificació genètica i modelatge computacional. La tecnologia permet observar complexes proteics amb una precisió de cinc nanòmetres*, una resolució “quatre vegades millor del que ofereix la superresolució i que ens permet dur a terme estudis de biologia cel·lular fins ara inviables”, detalla Gallego. (*un nm és una milionèsima part d’un mil·límetre. Un cabell fa d’ample 100.000 nm).

Els investigadors modifiquen genèticament cèl·lules per crear-hi a dins uns suports artificials on poden ancorar els complexes de proteïnes. Aquests suports estan dissenyats de manera que permeten controlar des de quina perspectiva s’observa la nanomàquina immobilitzada. Després, amb tècniques de superresolució mesuren les distàncies entre els diferents components i les integren per ordinador, en un procés similar a l’utilitzat pel GPS, per determinar l’estructura 3D del complex proteic.
 

•Més informació al web de l’IRB Barcelona [+]