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Los científicos creen que se debe a la viscosidad intracelular, que se
mantiene un poco más alta que la del agua que las rodea. En el estudio
se ha empleado un colorante especial que permite cuantificar la
viscosidad en las células.
En nuestro planeta existen numerosos microorganismos que solo se
desarrollan a temperaturas elevadas (entre +50°C y +121°C). Se trata de
los termófilos, que son un tipo de procariotas. Estos emplean las mismas
biomoléculas -proteínas, ácidos nucléicos y lípidos (en su metabolismo
que el resto de organismos pero algunas biomoléculas más pequeñas, como
el trifosfato de adenosina (ATP) fundamental en la obtención de energía
celular), se degradan rápidamente a temperaturas elevadas. Hasta ahora
se desconocía cómo podían mantenerse estables estas biomoléculas de
menor tamaño en medios acuosos. Un equipo internacional liderado por el
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha planteado una
posible explicación: que se mantenga la viscosidad intracelular un poco
más elevada que la viscosidad del agua.
En el estudio, publicado en la revista Biophysical Journal, se ha
empleado un colorante especial diseñado por Xiaojun Peng, científico de
la Dalian University of Technology (China) y colaborador en este
trabajo. Este colorante ayuda a cuantificar la viscosidad en base a su
respuesta fluorescente y ha permitido comprobar que en los procariotas,
a temperaturas entre +10°C y +100°C, al mantenerse la viscosidad
relativamente alta en las células se genera un aumento de la estabilidad
de las biomoléculas más pequeñas a altas temperaturas. Se trata de la
primera vez que se determina la viscosidad intracelular en bacterias,
según señalan los investigadores.
“La viscosidad disminuye drásticamente con la temperatura y eso aumenta
la inestabilidad de las biomoléculas. El mecanismo descubierto es
bastante sencillo y permitiría la estabilización de las biomoléculas
sensibles a temperaturas elevadas. Los datos sugieren que esta es la
estrategia de los termófilos que se desarrollan a temperaturas entre
+50°C y +80°C, que presentan una viscosidad celular relativamente alta”,
explica Juan M. González, investigador del CSIC en el Instituto de
Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla.
Las siguientes investigaciones estudiarán qué ocurre a temperaturas
superiores a los +80°C ya que, como apuntan los expertos, las células
deberían desarrollar mecanismos complementarios para mantener la
estabilidad de esas pequeñas biomoléculas.
Fruente: CSIC 24/08/2016
A. Cuecas, J. Cruces, J. F. Galisteo-López, X. Peng, J.M. Gonzalez.
Cellular viscosity in prokaryotes and thermal stability of low-molecular
weight biomolecules. Biophysical Journal. DOI: 10.1016/j.bpj.2016.07.024
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