Es posible que la ciencia no conozca la mitad de los componentes de una célula

27/12/2021


Redao do Dirio da Sade

¿Crees que la tabla de tu libro de biología contiene todos los componentes de una célula? Ni siquiera cerca.
[Imagem: Charlotte Curtis]

partes de la celda

La mayoría de las enfermedades humanas se remontan a partes defectuosas de la célula: un tumor que puede crecer porque un gen no se traduce con precisión en una proteína específica, o surge una enfermedad metabólica porque las mitocondrias no se activan correctamente, por ejemplo.

Pero para comprender qué partes de una célula pueden fallar en la enfermedad, los científicos primero necesitan una lista completa de las partes de cada célula.

Al combinar técnicas de microscopía, técnicas bioquímicas e inteligencia artificial, un equipo internacional ha descubierto lo que creen que es un importante avance en la comprensión de las células humanas.

«Si imaginara una célula, probablemente imaginaría el cromatograma en un libro de texto de biología celular, con mitocondrias, retículo endoplásmico y núcleo. ¿Pero es esa toda la historia? Ciertamente no», dijo el profesor Trey Edecker de la Universidad de California en San Diego. . (Estados Unidos de América). «Los científicos han reconocido desde hace mucho tiempo que hay más cosas que no sabemos de las que sabemos, pero ahora tenemos una forma de mirar más a fondo».

Esta técnica se llama MuSIC (Celda integrada multiescala), una técnica compuesta que ha demostrado su capacidad para revelar componentes celulares hasta ahora desconocidos, que pueden proporcionar nuevas pistas sobre la evolución y la enfermedad humanas.

Por ahí

La izquierda es un diagrama de celda clásico que se encuentra en los libros de texto (OpenStax / Wikimedia). A la derecha, el nuevo mapa celular generado por la tecnología que desarrolló el equipo.
[Imagem: Yue Qin et al. – 10.1038/s41586-021-04115-9]

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Nuevos componentes celulares

En la primera prueba de la nueva tecnología, el equipo mapeó casi 70 componentes encontrados en el linaje de células renales humanas, la mitad de los cuales nunca se habían visto antes.

En un ejemplo, los investigadores identificaron un grupo de proteínas que forman una estructura desconocida, un grupo de proteínas que se unen al ARN. El recolector puede haber estado involucrado en Conectividad, un evento celular importante que permite que los genes se traduzcan en proteínas y ayuda a determinar qué genes se activan y en qué momento.

El equipo entrenó a la plataforma de inteligencia artificial para escanear todos los datos y construir un modelo celular. El sistema aún no asigna el contenido de las celdas a ubicaciones específicas, como el esquema de un libro de texto, en parte porque sus ubicaciones no son necesariamente fijas. En cambio, las ubicaciones de los componentes son fluidas y cambian según el tipo de celda y la situación.

Este fue un estudio piloto de MuSIC: el equipo analizó solo 661 proteínas y un tipo de célula, lo que genera muchos desarrollos nuevos en los componentes celulares que han estado esperando.

«El siguiente paso será explorar una célula humana completa y luego pasar a diferentes tipos de células, personas y especies», dijo Edecker. «En última instancia, podemos comprender mejor la base molecular de muchas enfermedades al comparar lo que diferencia entre células sanas y enfermas «.

Verificación de artículos científicos:

Artículo: Mapa multiescala de la estructura celular que incorpora imágenes de proteínas e interacciones.
Autores: Yue Qin, Edward L. Huttlin, Casper F. Winsnes, Maya L. Gosztyla, Ludivine Wacheul, Marcus R. Kelly, Steven M. Blue, Fan Zheng, Michael Chen, Leah V. Schaffer, Katherine Licon, Anna Bckstrm, Laura Pontano Weitz, Jun J. Lee, Wei Ouyang, Sophie N. Liu, Tian Zhang, Erica Silva, Jisoo Park, Adriana Petty, Jason F. Kreisberg, Stephen B. Gigi, Jianzo Ma, J. Wade Harper, Jane W. Yo, Dennis LJ Lafontaine, Emma Lundberg, Trey Edeker
Publicación: Naturaleza
DOI: 10.1038 / s41586-021-04115-9

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Rocío Volante

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