trayendo a las celulas de vuelta a la vida

Trayendo a las Enzimas Devuelta a la Vida

Alrededor de 1950, científicos se dieron cuenta que en el ADN se encontraban los códigos para sintetizar proteínas. No obstante, como una cadena de aminoácidos se pliega en una proteína completamente funcional, con una estructura tridimensional que aun sigue siendo un misterio. Un mecanismo debe existir para asegurar el correcto plegamiento de lasproteínas. ¿Pero de donde viene esta información? En 1957 , Cristian Anfinsen publico la primera evidencia de que la información sobre el correcto plegamiento se encuentra dentro de la proteína.
-Tema de Fondo:
Las proteínas están compuestas de la combinación de 20 aminoácidos diferentes que se pliegan en estructuras muy complejas. El despliegue de la cadena de aminoácido se llama estructuraprimaria. Para tener una actividad biológica, la proteína debe plegarse en estructuras secundarias y terciarias. Estas estructuras se mantienen unidas por interacciones químicas entre las cadenas laterales de los aminoácidos, incluyendo puentes de hidrogeno, interacciones hidrofobias y a veces enlaces covalentes. ¿Cómo se forman estas grandes estructuras? A sido durante mucho tiempo un misterio.
En1950, Anfinsen fue un bioquímico interesado en el correcto plegamiento de las proteínas. En especifico, él estaba investigando sobre la formación de los puentes de disulfuro que son enlaces de tipo covalente entre las cadenas laterales de la cisteína que sirven como una de las principales uniones para mantener unida la estructura de las proteínas secretadas. El creía que la proteína en si conteníatoda la información necesaria para plegar la proteína. Él propuso la "hipótesis de termodinámica", que dice que la estructura biológicamente activa de una proteína fue también el más estable termodinámicamente en condiciones vivas. En otras palabras, si las condiciones intracelulares pudieran ser imitadas en un tubo de ensayo un proteína naturalmente podría plegarse de forma activa. Comenzó sutrabajo en una enzima ya secretada, la ribonucleasa pancreática bovina, y estudio si capacidad para plegarse correctamente fuera de la célula.
-El Experimento:
Las proteínas realizan una amplia variedad de funciones en la célula. Independiente de la función que cumpla la célula esta debe estar bien plegada para llevar a cabo sus funciones biológicas. Para realizar los estudios sobre el plegamiento delas proteínas, lo mejor es estudiar alguna encima cuya actividad biológica pueda controlarse fácilmente mediante la realización de un proceso “in vitro” (in vitro: quiere decir dentro de un ambiente controlado fuera del organismo vivo en un tubo de ensayo). Anfinsen eligió una pequeña proteína ya secretada, la enzima ribonucleasa la cual podía controlar su plegamiento fácilmente, pudiendoanalizar la habilidad de catalizar los segmentos de ARN.

La Ribonucleasa una enzima secretada, es activa en condiciones oxidantes “in vitro”. La estructura terciaria de la ribonucleasa activa se mantiene unida por cuatro puentes de disulfuro. Adhiriendo un agente reductivo el cual reduce los enlaces disulfuro entre las dos cadenas laterales de cisteína a dos grupos sulfhidrilos libres que puedeninterrumpir la interacción de los enlaces covalentes. En respuesta a eso para desnaturalizar completamente a la ribonucleasa se requiere el tratamiento de un agente reductor. Anfinsen monitoreo cuidadosamente la reducción de la ribonucleasa midiendo el número de grupos sulfhidrilos que quedaron libres en la proteína. En el estado de oxidación, no hay presentes grupos de sulfhidrilos libres en laribonucleasa porque cada residuo de la cisteína esta implicado en un puente de disulfuro. Por otra parte en el estado completamente reducido la ribonucleasa contiene 8 grupos libres de sulfhidrilos. Anfinsen aprovecho esta diferencia para evaluar el grado de reducción mediante un ensayo espectrofotométrico para contar el numero de grupos sulfhidrilos. Para realizar un estudio fuera de la célula, se...