proteina verde fluorescente
Páginas: 39 (9633 palabras)
Publicado: 13 de diciembre de 2013
La proteína verde fluorescente. Bioluminiscencia.
Posted on 10:02 by josemabio with 1 comment
La medusa Aequorea victoria. Sierra Blakely [Attribution], via Wikimedia Commons
Existen muchos animales que utilizan bioluminiscencia para atraer a la pareja, para espantar a un depredador, indicar que son venenosos o simplemente la evolución les ha dotado de ello. Un ejemplo es el de lamedusa Aequorea victoria que debe su fluorescencia a la proteína verde fluorescente (PVF). Hace unos pocos años, concretamente en el 2008, se desarrolló esta proteína, lo que supuso el Nobel de Química para los científicos Osamu Shimomura, Martin Chalfie y Roger Y. Tsien. Se descubrió que la transferencia del gen que producía la PVF hacía que se activase la expresión de otra proteína que conservabala fluorescencia. A partir de ahí se usó como marcador luminiscente de tumores, crecimiento de bacterias patógenas y del desarrollo de circuitos neuronales, a la detección de contaminación por metales pesados, etc.
Esta molécula nos ha servido para avanzar en la investigación y en algunos casos en nuestra salud para detectar cáncer, pero ¿cómo funciona? La PVF posee una estructura fotosensible,el cromóforo, la cual absorbe radiación que normalmente suele ser del espectro visible o en el ultravioleta cercano. Una vez absorbida pueden producirse dos fenómenos: que se disipe rápidamente y se desactive o en cambio si la desactivación no se produce, el cromóforo se relajará liberando, unos pocos picosegundos después, un fotón de frecuencia inferior a la absorbida (un picosegundo equivale a10-12 segundos). Esto es lo que se conoce como fluorescencia.
Si desarrollamos un poco más la bioquímica del cromóforo vemos que inicialmente tiene una carga neutra y un grupo ácido, que absorbe un fotón. La absorción de radiación aumenta la acidez del cromóforo. Esto provoca la liberación casi instantánea de un protón, lo que deja al cromóforo con una carga negativa. El cromóforo con la carganegativa es el responsable de la fluorescencia en la región verde del espectro.
Gracias al descubrimiento de la estructura tridimensional del cromóforo se pudo entender como el entorno del mismo desarrolla una función muy importante en el mecanismo de la fluorescencia. El cromóforo se encuentra rodeado por una estructura que se conoce como “estructura en forma de barril” la cual alberga ensu centro al cromóforo, protegiéndolo por varios residuos aminoacídicos. Algunos de estos residuos actúan a modo de base (recibiendo un protón) o a modo de ácido ( transfiriendo un protón). Estas cadenas de aminoácidos se activan cuando el cromóforo absorbe luz y libera un protón. El primer grupo que recibe ese protón cede a su vez un protón a un segundo grupo vecino, y así provocando una reacciónen cadena. Esta sucesión produce un rápido alejamiento del protón transferido respecto del cromóforo con carga negativa; ello impide la recombinación inmediata de ambos y permite, por tanto, la fluorescencia verde.
Desde el descubrimiento de esta proteína en 1962 se ha investigado mucho hasta nuestros días abarcando todas las áreas de la Biología. Sin embargo, aún queda mucho por descubrirsobre su mecanismo de fluorescencia y sus posibles utilidades. Actualmente diversos grupos de investigación emplean potentes técnicas de computación intentando simular a escala atómica la dinámica de la molécula.
Referencia:
Vendrell. O. Moléculas alumbradoras.Investigación y ciencia. 57:32
Proteínas fluorescentes y bioluminiscentes obtenidas de la luciérnaga y un pólipo marino, reducen un90% la cantidad de animales sacrificados para experimentación
Estas proteínas fluorescentes permitirán evaluar la patogenicidad in vivo a tiempo real, realizar estudios de cribado de fármacos de alto rendimiento y constituyen un sistema de alerta en ciertas enfermedades mucho más precoz que los propios síntomas.
Enviado por: INNOVAticias.com / Red / Agencias, 21/03/2013, 08:10 h | (117) veces...
Posted on 10:02 by josemabio with 1 comment
La medusa Aequorea victoria. Sierra Blakely [Attribution], via Wikimedia Commons
Existen muchos animales que utilizan bioluminiscencia para atraer a la pareja, para espantar a un depredador, indicar que son venenosos o simplemente la evolución les ha dotado de ello. Un ejemplo es el de lamedusa Aequorea victoria que debe su fluorescencia a la proteína verde fluorescente (PVF). Hace unos pocos años, concretamente en el 2008, se desarrolló esta proteína, lo que supuso el Nobel de Química para los científicos Osamu Shimomura, Martin Chalfie y Roger Y. Tsien. Se descubrió que la transferencia del gen que producía la PVF hacía que se activase la expresión de otra proteína que conservabala fluorescencia. A partir de ahí se usó como marcador luminiscente de tumores, crecimiento de bacterias patógenas y del desarrollo de circuitos neuronales, a la detección de contaminación por metales pesados, etc.
Esta molécula nos ha servido para avanzar en la investigación y en algunos casos en nuestra salud para detectar cáncer, pero ¿cómo funciona? La PVF posee una estructura fotosensible,el cromóforo, la cual absorbe radiación que normalmente suele ser del espectro visible o en el ultravioleta cercano. Una vez absorbida pueden producirse dos fenómenos: que se disipe rápidamente y se desactive o en cambio si la desactivación no se produce, el cromóforo se relajará liberando, unos pocos picosegundos después, un fotón de frecuencia inferior a la absorbida (un picosegundo equivale a10-12 segundos). Esto es lo que se conoce como fluorescencia.
Si desarrollamos un poco más la bioquímica del cromóforo vemos que inicialmente tiene una carga neutra y un grupo ácido, que absorbe un fotón. La absorción de radiación aumenta la acidez del cromóforo. Esto provoca la liberación casi instantánea de un protón, lo que deja al cromóforo con una carga negativa. El cromóforo con la carganegativa es el responsable de la fluorescencia en la región verde del espectro.
Gracias al descubrimiento de la estructura tridimensional del cromóforo se pudo entender como el entorno del mismo desarrolla una función muy importante en el mecanismo de la fluorescencia. El cromóforo se encuentra rodeado por una estructura que se conoce como “estructura en forma de barril” la cual alberga ensu centro al cromóforo, protegiéndolo por varios residuos aminoacídicos. Algunos de estos residuos actúan a modo de base (recibiendo un protón) o a modo de ácido ( transfiriendo un protón). Estas cadenas de aminoácidos se activan cuando el cromóforo absorbe luz y libera un protón. El primer grupo que recibe ese protón cede a su vez un protón a un segundo grupo vecino, y así provocando una reacciónen cadena. Esta sucesión produce un rápido alejamiento del protón transferido respecto del cromóforo con carga negativa; ello impide la recombinación inmediata de ambos y permite, por tanto, la fluorescencia verde.
Desde el descubrimiento de esta proteína en 1962 se ha investigado mucho hasta nuestros días abarcando todas las áreas de la Biología. Sin embargo, aún queda mucho por descubrirsobre su mecanismo de fluorescencia y sus posibles utilidades. Actualmente diversos grupos de investigación emplean potentes técnicas de computación intentando simular a escala atómica la dinámica de la molécula.
Referencia:
Vendrell. O. Moléculas alumbradoras.Investigación y ciencia. 57:32
Proteínas fluorescentes y bioluminiscentes obtenidas de la luciérnaga y un pólipo marino, reducen un90% la cantidad de animales sacrificados para experimentación
Estas proteínas fluorescentes permitirán evaluar la patogenicidad in vivo a tiempo real, realizar estudios de cribado de fármacos de alto rendimiento y constituyen un sistema de alerta en ciertas enfermedades mucho más precoz que los propios síntomas.
Enviado por: INNOVAticias.com / Red / Agencias, 21/03/2013, 08:10 h | (117) veces...
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