En el Laboratorio de Microscopías Avanzadas (LMA) hay microscopios de fuerzas atómicas que permiten visualizar cómo se abre y se cierra una sola biomolécula, y cómo se une a otras para transformarlas en una reacción bioquímica.
Los microscopios de fuerzas atómicas son los únicos que permiten obtener imágenes de muestras con resolución nanométrica en aire y en líquido. Tienen una micropalanca con un “nano-dedo” con la que escanean la muestra. Consiguen observar biomoléculas individuales de tamaños desde 1 nanómetro en medio acuoso similar al fisiológico.
En Aragón se están haciendo trabajos pioneros con estos microscopios, ayudando a revelar mecanismos moleculares desconocidos. Así, se llevó a cabo por primera vez la visualización de enzimas en cada etapa de la catálisis, como la glicosiltransferasa humana ‘GalNAc-T2’, ayudando a descifrar el proceso de incorporación de azúcares en mucinas, proteínas que ayudan a prevenir enfermedades, proceso ‘copiado’ por células cancerosas que lo utilizan en la metástasis, por lo que el hallazgo puede ayudar a desarrollar tratamientos más eficaces. Se han analizado también importantes flavoenzimas, como el ‘factor de inducción de apoptosis humano’, que permitió observar como reducido dimeriza y participa en la muerte celular. Igualmente, se visualizó cómo proteínas reguladoras unidas a metales se unen a promotores génicos en el DNA e inhiben su expresión; y como las ‘microcistinas’, toxinas que contaminan las aguas de Aragón, polimerizan uniendo cationes de hierro en exceso en el medio.
Con estos microscopios se pueden medir las fuerzas -en piconewtons- que mantienen unidos los complejos de moléculas. Así, ha sido en Aragón, donde se han medido por primera vez las fuerzas que unen a una molécula de enzima con su coenzima, lo que ha permitido desvelar las etapas de unión y disociación entre ellas; y medido por primera vez las fuerzas que mantienen unidas diferentes proteínas que intercambian electrones durante la fotosíntesis, lo que contribuye a entender el proceso.
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