Estudio sobre las membranas celulares de animales de aguas profundas
Para estudiar las membranas celulares de los animales de aguas profundas, el bioquímico Itay Budin (centro) se unió a los biólogos marinos Steve Haddock (derecha) y Jacob Winnikoff (izquierda). “Están investigando un área que, en gran medida, no ha sido explorada”, dijo Sol Gruner, quien investiga biofísica molecular en la Universidad de Cornell; fue consultado para el estudio, pero no fue coautor.
Relevancia de los lípidos plasmalógenos
Los lípidos plasmalógenos también se encuentran en el cerebro humano, y su papel en las membranas de las profundidades oceánicas podría ayudar a explicar aspectos de la señalización celular. Más inmediatamente, la investigación revela una nueva manera en que la vida se ha adaptado a las condiciones más extremas del océano profundo.
Dinámica de las membranas celulares
Las células de toda la vida en la Tierra están rodeadas por moléculas grasas conocidas como lípidos. Si pones algunos lípidos en un tubo de ensayo y añades agua, se alinean automáticamente de atrás hacia adelante: Las cabezas amantes del agua se agrupan para formar las porciones exteriores de una delgada membrana, mientras que las colas temerosas del agua se combinan para formar una capa interior. “Es como el aceite y el agua separándose en un plato”, dijo Winnikoff. “Es universal para los lípidos, y es lo que los hace funcionar.”
Para una célula, una membrana lipídica externa sirve como barrera física que, al igual que la pared externa de una casa, proporciona estructura y mantiene el interior de la célula. Sin embargo, la barrera no puede ser demasiado sólida: está repleta de proteínas, que necesitan espacio para llevar a cabo sus diversas funciones celulares, como el transporte de moléculas a través de la membrana. A veces, una membrana celular se pellizca para liberar sustancias químicas al entorno y luego se fusiona nuevamente.
Propiedades de las membranas en condiciones extremas
“Las membranas se equilibran justo en el borde de la estabilidad … De hecho, es un cristal líquido”, afirmó Jacob Winnikoff, de la Universidad de Harvard. Para que una membrana sea saludable y funcional, debe ser resistente, fluida y dinámica al mismo tiempo. “Las membranas se equilibran justo en el borde de la estabilidad”, dijo Winnikoff. “A pesar de tener una estructura muy definida, todas las moléculas individuales que constituyen las capas a cada lado fluyen entre sí todo el tiempo. De hecho, es un cristal líquido.”
Una de las propiedades emergentes de esta estructura, explicó, es que el centro de la membrana es muy sensible tanto a la temperatura como a la presión, mucho más que otras moléculas biológicas como proteínas, ADN o ARN. Si enfrías una membrana lipídica, por ejemplo, las moléculas se mueven más lentamente, “y eventualmente se bloquearán juntas”, dijo Winnikoff, como cuando pones aceite de oliva en el refrigerador. “Biológicamente, eso generalmente es algo malo.” Los procesos metabólicos se detienen y la membrana incluso puede agrietarse y filtrarse.
Para evitar esto, muchos animales adaptados al frío tienen membranas compuestas de una mezcla de moléculas lipídicas con estructuras ligeramente diferentes para mantener el cristal líquido fluyendo, incluso a bajas temperaturas. Dado que la alta presión también ralentiza el flujo de una membrana, muchos biólogos asumieron que las membranas de aguas profundas estaban construidas de la misma manera.
Fuente y créditos: www.wired.com
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