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Diseño natural de nanoporos para estudiar proteínas

Investigadores neerlandeses y suizos han desarrollado un nanoporo biomimético que hace las veces de plataforma de alta sofisticación para medir y probar la forma en la que las proteínas entran en el núcleo de una célula. Este estudio aporta información sobre cómo crear un poro nuclear biomimético con el que controlar el tránsito de proteínas únicas a través del mismo. Publicado en Nature Nanotechnology, el estudio recibió fondos de los proyectos financiados con fondos europeos NANOSCI-EPLUS y READNA.


La biomimética es el campo científico que se ocupa de la creación de procesos, sustancias, dispositivos o sistemas artificiales que imitan la naturaleza. En su estudio, los investigadores presentan un nanoporo artificial para proteínas clave que imita a un poro nuclear natural. Esta innovación supone una plataforma nueva y potente que sirve para hacer un seguimiento del movimiento de proteínas únicas.

Gracias a la investigación del tránsito de proteínas únicas a través del poro biomimético, investigadores de la Universidad Técnica de Delft (TU Delft, Países Bajos) y de la Universidad de Basilea (Suiza) descubrieron que la mayoría de ellas no logra atravesarlo y que sólo cierta cantidad de proteínas específicas lo consigue. Según el equipo, el poro biomimético funciona adecuadamente y la comunidad científica puede utilizarlo como plataforma de prueba con la que determinar la absorción de fármacos en el núcleo celular.

«Las células humanas poseen un núcleo, y las proteínas y el ARN [ácido ribonucleico] precisan una forma de entrar y salir de él», explicó el profesor Cees Dekker, director del Instituto Kavli de Nanociencias de la TU Delft y coordinador de la investigación. «Esto está regulado mediante pequeñas aberturas denominadas complejos de poro nuclear. En esencia son poros biológicos que ejercen de compuerta hacia el núcleo celular. Transportan proteínas y ARN en ambas direcciones de forma muy selectiva, es decir, algunas lo atraviesan pero otras quedan bloqueadas», añadió.

«Hay un debate intenso en torno a la forma en la que se produce esta selectividad tan interesante. Dada la gran dificultad de realizar mediciones de alta resolución en el complejo ambiente de una célula viva, es arduo aclarar el mecanismo en sí.»

El profesor Dekker afirmó que la biomimética ofrece un método prometedor para el estudio de este transporte nuclear. «Los avances en nanotecnología permiten ya estudiar y dar forma a materia a escala nanométrica, lo que abre la posibilidad de imitar estructuras biológicas a nivel molecular con las que estudiar y controlar dichos ingenios», aclaró.

El grupo Dekker produjo los poros biomiméticos mediante la adhesión de proteínas a pequeñas aberturas en un soporte en estado sólido, mientras que el Dr. Roderick Lim y su equipo en Basilea purificaron las proteínas del poro nuclear.

NANOSCI-EPLUS («Convocatoria transnacional de propuestas de colaboración en investigación fundamental nanocientífica») recibió una subvención ERA-NET Plus en Nanociencias por valor de más de 6,3 millones de euros mediante el Séptimo Programa Marco (7PM) de la Unión Europea. Dirigido por el Centro Nacional de Investigación Científica de Francia (CNRS), el proyecto NANOSCI-EPLUS reúne a expertos de Austria, Finlandia, Francia, Alemania, Irlanda, Israel, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, Eslovaquia, España y Reino Unido.

READNA («Métodos y dispositivos revolucionarios para el análisis de ácidos nucleicos») recibió cerca de 12 millones de euros a través del tema «Salud» del Séptimo Programa Marco (7PM) y engloba a expertos empresariales y científicos de Dinamarca, Alemania, Francia, Países Bajos, Suecia y Reino Unido.

Para más información, consulte:

Universidad Técnica de Delft:

http://home.tudelft.nl/

Nature Nanotechnology:

http://www.nature.com/nnano/index.html

Proyectos ERA-NET Plus:

http://ec.europa.eu/research/fp7/index_en.cfm?pg=eranet-projects-home

La investigación sanitaria en el 7PM:

http://cordis.europa.eu/fp7/health/

Fuente: CORDIS

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