La proteína sintética autocombustible “siega” motores
El cortacésped” representa un logro revolucionario como motor molecular sintético inaugural capaz de autopropulsarse, obteniendo energía de su acción de cortar a través de proteínas, generadas artificialmente por la IA a través de DALL-E.
El organismos utiliza pequeñas máquinas formadas por proteínas para realizar tareas importantes. Estas máquinas ayudan en tareas como la división celular y el movimiento dentro de las células. Ahora, los científicos han creado su propia versión, llamada “La cortadora de césped”. Funciona como las máquinas naturales, moviéndose por sí misma gracias a la energía que obtiene cortando proteínas. Esto podría conducir a nuevos tratamientos para muchas enfermedades.
Piense en una aspiradora que sólo necesita la suciedad que aspira para seguir funcionando. Eso es con lo que Nancy Forde, profesora de física de la Universidad Simon Fraser, compara “El cortacésped”. Ella y su equipo crearon este motor sintético. Obtiene su energía de las reacciones químicas de los seres vivos.
Todos los organismos vivos, desde los humanos hasta las diminutas bacterias, dependen de máquinas basadas en proteínas para mantenerse con vida. Transforman un tipo de energía en las fuerzas necesarias para moverse y mantenerse sanos. Científicos de la SFU y de la LU sueca utilizaron lo aprendido en el estudio de las máquinas naturales para construir el “cortacésped”.
Forde “si seguimos las reglas que hemos aprendido estudiando las moléculas de la naturaleza, deberíamos ser capaces de construir motores utilizando diferentes partes de proteínas que funcionen como se espera”.
Los investigadores extrajeron su idea de un tipo de motores diminutos que se encuentran en la naturaleza, llamados trinquetes de puente quemado (BBR). Estos motores se mueven en un mismo sentido durante una larga distancia utilizando sustancias ricas en energía, lo que les impide retroceder. Partiendo de esta idea, crearon el primer motor molecular a partir de proteínas naturales, al que llamaron “cortacésped”.
¿Qué aspecto tiene el cortacésped?
El cortacésped tiene el aspecto de una bola cubierta de tripsina, un tipo de enzima que ayuda a descomponer las proteínas del organismo. Cuando aterriza sobre una superficie, las “hojas” de la tripsina se adhieren y cortan los péptidos, que son proteínas más cortas, convirtiéndolos en energía. A medida que quedan menos péptidos, se produce una especie de pendiente que empuja al cortacésped hacia la “hierba” de péptidos sin cortar. El cortacésped se desplaza a una velocidad similar a la de los pequeños motores de los seres vivos. Los investigadores también descubrieron que si creaban patrones de “hierba” peptídica sobre pequeñas huellas, el cortacésped podía seguirlas.
El cortacésped podría ser muy útil en medicina y bioinformática. Cuando los motores moleculares de nuestras células nerviosas no funcionan correctamente, pueden causar muchas enfermedades nerviosas diferentes en los seres humanos. Si entendemos cómo funcionan normalmente estos motores y cuándo van mal las cosas, podríamos tratar mejor enfermedades como la esclerosis múltiple y la paraplejia espástica. Además, podríamos utilizarlos para enviar medicamentos exactamente al lugar del cuerpo donde se necesitan”.
Según Forde, el virus de la gripe actúa como un pequeño motor que se cuela en el entorno de las células y las infecta. ¿Y si pudiéramos fabricar motores sintéticos que hicieran lo mismo, pero que, en lugar de provocar infecciones, transportaran medicamentos directamente a las células que más los necesitan? Podría ser una forma muy eficaz de tratar enfermedades.
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