Herramientas para estudiar la maquinaria molecular de las células

Imagina que pudieras ver como trabajan nuestras células a nivel molecular? Algo así como tomar un tour por la célula y ver como funciona la maquinaria que constituye la fabrica llamada: célula. Suena como ciencia ficción, pero de hecho, varios estudios han sido dedicados a estudiar como es que trabajan estás pequeñas maquinas llamadas proteínas.

Durante décadas la técnica mayormente usada para estudiar las proteínas a nivel atómico era la cristalografía de rayos X. El nombre da referencia al procedimiento de esta técnica: se producen cristales de proteína y luego son disparados por rayos X (estos estudios son realizados en un lugar llamado Sincrotrón, que se especializa en producir rayos X) para obtener las coordenadas de cada átomo que compone la proteína de estudio. Muchas estructuras de proteínas han sido resueltas durante este centenario, y han dado lugar a muchísima información acerca de estas maquinas sofisticadas. Descubrimientos para determinar los mecanismos de acción de las proteínas, diseño de fármacos y hasta el descubrimiento del DNA han sido posibles gracias a la cristalografía de rayos X. Y por supuesto, muchos premios Nobel han sido otorgados a los descubrimientos relacionados a esta técnica tan útil. 

 Otra técnica que ha sido usada desde hace algunos años es la criomicroscopía Electronica. La idea es congelar (de ahi el nombre de crio-) la proteína en un soporte llamado rejilla (que tiene 3 mm de diámetro) en su ambiente “natural”. Después, la proteína es disparada con electrones para tomar una fotografía donde se aprecia la forma de las proteínas de estudio. Sin embargo, recientemente esta técnica se ha hecho muy popular gracias a los avances tecnológicos que han permitido grabar películas en lugar de tomar fotografías para reducir el efecto borroso de la imagen. Algo así como grabar un video de un corredor en acción en lugar de tomarle una foto donde no se pueden apreciar los detalles del corredor.

Ya que cuando la proteína es disparada con electrones hay un poco de movimiento, la posibilidad de grabar películas y el mejoramiento de las cámaras han permitido obtener estructuras de alta resolución (básicamente se pueden apreciar mas detalles de la forma de la proteína). Con estos nuevas características, ha habido una explosión de estructuras de proteínas en la “Revolución de la resolución” gracias a la criomicroscopía electronica. De hecho, este año el premio Nobel de química fue para tres de los fundadores de esta técnica. 

Esta acuarela describe ambas técnicas desde la proteína en solución hasta la estructura final (Imagen en ingles).