Seminario Siguiendo a una Proteína fuera de la Célula

Siguiendo a una Proteína fuera de la Célula
La creación de la microscopia electrónica permitió a los investigadores ver las células y sus estructuras con mayor nivel de detalla. George Palade utilizando esta herramienta no solo para ver los finos detalles de la célula, sino también para analizar el proceso de secreción. Mediante la combinación de microscopia electrónica con experimentos depulso y persecución, Palade cubrió las proteínas para seguir el camino que recorren hasta el exterior de la célula.
Tema de Fondo:
Además de la síntesis de proteínas para llevar a cabo las funciones celulares, muchas células también producen y secretan proteínas adicionales que realizan funciones fuera de la célula. El mecanismo de secreción de la proteína, fascino a muchos biólogos celulares,incluyendo a Palade. En las primeras investigaciones sobre la secreción, las células se rompieron y los organelos fueron separados por centrifugación. Estos estudios de fraccionamiento de células habían demostrado que las proteínas secretadas están presentes en las vesículas de la membrana unidos con el retículo endoplasmatico (RE), donde se sintetizan y con la membrana plasmática, donde son finalmenteliberadas de la célula. Por desgracia, los resultados de estos estudios fueron difíciles de interpretar debido a la dificultad de obtener una separación clara de organelos. Para aclarar aun más la vía, Palade recurrió a una técnica recientemente desarrollada, autorradiografia de alta resolución, que le permitió seguir las proteínas marcadas radiactivamente a medida que avanzan dentro de lacélula. Su trabajo condujo a la conclusión fundamental de que las proteínas secretadas por los viajes dentro de las vesículas de el complejo de Golgi y luego a la membrana plasmática.
Experimento:
Palade quería identificar las estructuras celulares y los organelos que participan en la secreción de proteínas. Para estudiar un proceso así de complejo, eligió cuidadosamente un sistema modelo apropiadopara sus estudios, la célula pancreática exocrina, que se encarga de producir y secretar grandes cantidades de enzimas digestivas.
Palade examino en primer lugar la vía de secreción de la proteína in vitro mediante la inyección de conejillos de indias con 3H-leucina, que se incorpora a las proteínas recién formadas, con esto se etiquetaron radiactivamente. En los puntos de tiempo de 4 minutos a 15horas, los animales fueron sacrificados y el tejido pancreático se fija. Al someter las muestras a autorradiografia y la visualización en un microscopio electrónico, Palade podía trazar en las proteínas marcadas que se encontraban en las células en varias ocasiones. Como se esperaba, la radioactividad localizada en vesículas en el RE en puntos de tiempo inmediatamente después de la inyección de3H-leucina y en la membrana plasmática en los puntos de tiempo posteriores. La sorpresa llego cuando reviso los puntos en el tiempo medio. En lugar de viajar directamente desde la sala del aparato de Golgi a la membrana plasmáticas, las proteínas marcadas radiactivamente se habían detenido en el
Aparato de Golgi. Además nunca hubo un punto de tiempo donde las proteínas marcadas no se limitaran a lasvesículas.
La observación de que el aparato de Golgi estuvo involucrado en la secreción de proteínas a la vez fue sorprendente como intrigante. Para tratar a fondo el papel de este organelo en la secreción de proteínas, Palade regreso a los experimento in vitro de pulso y persecución, lo que permitió un control mas preciso del destino de las proteínas marcadas. En esta técnica, las célulasmarcadas están expuestas a un precursor marcado radiactivamente, en este caso 3H-leucina, durante un corto periodo de tiempo conocido como el “pulso”. El precursor radioactivo se sustituye entonces con su forma, siendo no marcadas, no será detectado. Palade comenzó cortando páncreas de cobaya en rodajas gruesas, que se incubaron entonces durante 3 minutos en un medio que contiene 3H-leucina. Al...