Uno de los eventos más asombrosos dentro de nuestras células es el factor de transcripción. Se trata de proteínas que se adhieren a secuencias genéticas específicas y controlan así el flujo de información entre la molécula de ADN y la de ARN, nuestras bases. No olvidemos que así comienza un organismo, las recetas que nos hacen y nos conforman vienen dadas allí, en la decodificación de las secuencias de estas dos cadenas y parte del trabajo de los científicos ha sido, precisamente, reprogramarlas. Conocerlas bien para saber cómo controlarlas nosotros mismos.
Estas proteínas que sirven como factores de transcripción funcionan como el “control maestro de los interruptores de la vida”, explican los investigadores, “de hecho, el futuro de nuestras células depende de estas proteínas cuyo papel es leer el genoma y traducir las instrucciones para la síntesis de varias moléculas que componen y controlan la célula. Los factores de transcripción actúan como ajustes en las células, como los ‘settings’ que tenemos en las computadoras o en los teléfonos”, explica Alexis Vallée-Belisle, del departamento de química y bioquímica de la Universidad de California en Santa Bárbara.
Lo que ha hecho este equipo internacional, junto a investigadores de la Universidad de Roma Tor Vergata, es crear sensores de moléculas de ADN que, precisamente, detectan el tipo de factor de transcripción que encuentre, el que se le adhiera. Por ejemplo, aquí hemos hablado antes de las grandes empresas celulares de los científicos que cambian unas células por otra. Las mismas células madre de la piel so convertidas en neuronas en los laboratorios. Pues bien, cuando realizan este trabajo, los investigadores tienen que cambiar algunos de estos factores, es lo que ellos llaman reprogramación celular.
“Nuestros nanosensores pueden ser usados de forma individual con pacientes de cáncer. En la mayoría de los laboratorios se suele tomar horas y horas para extraer proteínas, primero tienen que extraerlas y luego analizarlas. Nosotros hemos desarrollado un sistema más rápido, con los nuevos sensores trituramos primero las células, luego los ponemos y medimos el nivel de fluorescencia en la muestra, de esa forma podemos ver cuáles proteínas están activadas o reprimidas en un paciente de cáncer en específico, esto permitirá que los médicos usen una mejor combinación de drogas para cada paciente”, explica Andrew Bonham, otro de los autores del trabajo.
Los investigadores cuentan que la idea les llegó cuando pensaron que toda la información necesaria para detectar estos factores ya está codificada en el genoma. Esta misma plataforma podría ser usada para construir los sensores que al activarse se adhieran a sus proteínas.
“Todas las criaturas, desde las bacterias hasta los humanos, monitorean su medios utilizando ‘interruptores biomoleculares’, que son moléculas que cambian de forma, o mutantes y que están hechas de las proteínas del ARN. Por ejemplo, en nuestros senos nasales tenemos millones de sensores cuya función es detectar olores cambiando entre un estado activado y otro desactivado. La belleza es que son lo suficientemente pequeños para funcionar dentro de una célula y lo bastante específicos para funcionar en un ambiente tan complejo como el celular”, explica Francesco Ricci, de Roma.
Y es como una bombillita minúscula que se enciende cuando encuentra su proteína. Los investigadores utilizaron tres secuencias de ADN y las usaron como sus sensores, cuando estos sensores se unían a los factores de transcripción, brillaban con fluorescencia, mostrando así su identidad.
Ciertamente, ver un poco de biología dentro de las células es permanecer anonadado por un buen rato. Los personajes se encargan de sus funciones con una constancia inaudita y cada factor, cada seña y representación, tiene alguna consecuencia en el organismo. Entender lo que ocurre y poder construir sensores naturales, utilizando las propias moléculas del genoma del cuerpo, es realmente grandioso.
En la imagen, cortesía de Peter Allen, un nanosensor hecho de ADN, colores azul y morado, se una a una proteína o factor de transcripción, la idea es monitorear, con estos sensores naturales, miles de estas importantes proteínas que muchos llaman los interruptores de la vida.
Los resultados fueron publicados en el diario de la Sociedad Americana de Química: http://pubs.acs.org/journal/jacsat
Universidad de California en Santa Bárbara: http://www.ucsb.edu/
Universidad de Roma Tor Vergata: http://web.uniroma2.it/home.php?newlang=italiano
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