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Producción sencilla de complejos proteínicos

Las proteínas son los pilares básicos de la vida. También desempeñan una función principal en muchos procesos celulares. No obstante, la mayor parte de estos intrincados procesos están regidos por una serie de proteínas que interaccionan entre sí dentro de complejos proteínicos.


FUENTE | CORDIS: Servicio de Información en I+D Comunitario
17/06/2009
 
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Un nuevo método para la producción de complejos multiproteínicos desarrollado por científicos financiados en parte por la UE puede ahora facilitar el estudio de estos importantes a la vez que esquivos complejos. El nuevo método podría ofrecer la oportunidad de descubrir dianas farmacológicas, lo que despertaría el interés de la industria farmacéutica.

En un artículo publicado en la revista Nature Methods, científicos del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) y sus colegas de Francia, Suiza, Suecia y Reino Unido describen «el primer sistema completamente automatizado para la producción de complejos multiproteínicos», denominado ACEMBL.

El equipo de investigadores explica que «los estudios funcionales y estructurales cuyo objetivo consiste en descifrar los mecanismos moleculares importantes para la fisiología de estos complejos [multiproteínicos] son cada vez más importantes para la biología». No obstante, no es habitual que las células contengan suficientes compuestos de este tipo como para lograr un análisis adecuado. Además, añadieron, la «naturaleza generalmente heterogénea de muchos de estos complejos de multisubunidades [...] impide a menudo su extracción de la propia fuente original».

Con el fin de sortear estos obstáculos, los biólogos tienden a recurrir a métodos de producción recombinantes, en los que se manipulan bacterias (generalmente la bacteria intestinal Escherichia coli, E. coli) para que produzcan las proteínas necesarias. Esto se realiza mediante la introducción de ADN recombinante en ellas, el cual no existe de forma natural, sino que se crea combinando secuencias de ADN. No obstante el método es complicado y consume gran cantidad de tiempo. También limita la complejidad de las proteínas que se pueden producir y reduce su adaptabilidad, esencial en casos en los que es necesario revisar un experimento.

Por otro lado, el nuevo método ACEMBL emplea ingeniería recombinogénica en lugar de ingeniería genética tradicional, lo que plantea la necesidad de realizar pasos intermedios y la sustitución de una sección bien definida de la cadena de ADN. El sistema ACEMBL es capaz de producir complejos con una serie de componentes como proteínas y ácido ribonucleico (ARN), por ejemplo.

«Con el sistema ACEMBL, se pueden ensamblar, desensamblar e intercambiarse grupos de genes que codifican subunidades de complejos multiproteínicos concretos, y posiblemente también proteínas accesorias (proteínas que acompañan y asisten a otras proteínas que desempeñan una función principal)», indicaron los investigadores. «Esto ofrece interesantes posibilidades para realizar análisis combinatorios de interacciones entre proteínas o de interacciones entre complejos proteínicos y modificadores.»

Hoy en día, el sistema ACEMBL, que es completamente automático, se basa en la bacteria E. coli, como hacen los sistemas tradicionales. «La E. coli sigue siendo el organismo predilecto de la mayoría de los laboratorios por muchas razones de peso, como su bajo precio y la disponibilidad de muchas cepas de expresión especializadas», según se lee en el estudio. Los investigadores confían en adaptar el ACEMBL, en un futuro, para producción en las células y los sistemas más complejos que existen en el cuerpo humano.

El trabajo estuvo financiado en parte por los proyectos comunitarios SPINE2C («De receptor a gen: estructuras de complejos a partir de rutas de señalización que relacionan inmunología, neurobiología y cáncer») y 3D-Repertoire («Un enfoque multidisciplinario para determinar las estructuras de complejos proteínicos en un organismo modelo»), ambos pertenecientes al Sexto Programa Marco. También recibió apoyo de INSTRUCT («Infraestructuras europeas para la biología estructural») y PCUBE («Plataformas para la producción de proteínas) ambos financiados por el Séptimo Programa Marco (7PM).



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