El modelo, publicado hoy en la revista Nature Communications, se basa en la inserción de un módulo llamado HaloTag-TEV en la proteína titina, una de las responsables de la elasticidad del músculo esquelético y cardiaco, explica el doctor Jorge Alegre, director del laboratorio de Mecánica Molecular del Sistema Cardiovascular del CNIC.
Gracias a este módulo introducido en el gen, los investigadores pueden marcar la proteína con fluorescencia -lo que ayuda a ver dónde se ha insertado el módulo.
Además, el módulo incluye una diana para cortar la proteína e interrumpir su función mecánica (en un momento dado y de manera controlada) para estudiar las consecuencias de esa interrupción.
Por último, el módulo confiere a la proteína «un punto de anclaje» a superficies que facilita su posterior estudio, una vez aislada, por medio de técnicas de molécula individual.
Todo esto contribuye a establecer por primera vez «un puente entre la modulación de las propiedades mecánicas de proteínas y sus consecuencias a nivel celular», explica el director del laboratorio del CNIC.
Que las células y los organismos vivos en general responden al ambiente y a sus variaciones es algo ya conocido pero «de entre esas condiciones ambientales a las que los seres vivos deben adaptarse, a menudo nos olvidamos de las fuerzas puramente mecánicas que continuamente se ejercen sobre ellos», comenta el doctor Alegre
«Esta relación entre las células y los componentes mecánicos de su entorno es sumamente importante, porque detrás de ella se encuentra la explicación a numerosos fenómenos relacionados con la enfermedad, como la metástasis en el caso del cáncer o la arterosclerosis, asociada a diferentes trastornos cardiovasculares».
En las últimas décadas, la ciencia se ha beneficiado del desarrollo de nuevas tecnologías que han permitido estudiar el comportamiento mecánico de las proteínas, últimas responsables a nivel molecular de que las células sean capaces de sentir y generar fuerzas.
Estas técnicas han facilitado el acceso a la caracterización de las propiedades mecánicas de moléculas individuales, estudiadas una a una, lo que ha transformado el conocimiento que teníamos acerca de la relación entre las fuerzas y las moléculas biológicas.
Sin embargo, trasladar esa relación a su entorno natural para comprender cómo se produce realmente en el contexto celular era algo que hasta ahora no resultaba posible.
El módulo HaloTag-TEV se puede aplicar a otras proteínas con función mecánica, con lo que en un futuro podrá utilizarse para estudiar otros sistemas, incluidos algunos relacionados con diversas enfermedades musculares y del corazón.
Estrella Digital