Muchos de los secretos más importantes de la vida se encuentran en la membrana que divide a todas las células vivas del ambiente que las rodea.
En estas membranas ocurren complejas reacciones químicas y procesos físicos que le permiten a la célula “escoger” el tipo de sustancias que pueden entrar a ella. En la superficie de esa membrana existen además sustancias que permiten que las células se identifiquen con las del sistema inmune.
Para poder entender el origen de la vida es necesario explorar la estructura de la membrana celular; uno de los primeros eventos en la evolución temprana de la vida seguramente fue la aparición de las primeras membranas funcionales, quizá hace más de 4,100 millones de años.
Por otra parte, muchas enfermedades importantes en el mundo moderno, como los padecimientos autoinmunes (de los que conocemos más de un centenar y que incluyen a la artritis, el hipertiroidismo, el lupus y muchos otros más) y las enfermedades metabólicas (como la diabetes tipo II) tienen una estrecha relación con el funcionamiento de algunas proteínas en la membrana celular. Del entendimiento de la estructura detallada de las membranas depende el desarrollo final de terapias efectivas contra muchas de las enfermedades comunes en el mundo moderno (incluyendo también a todos los casos de cáncer y hasta de infecciones comunes que no pueden ser tratadas fácilmente con antibióticos).
El problema es que las membranas celulares son extraordinariamente delgadas y frágiles; resulta imposible aplicar las técnicas clásicas que permiten estudiar la estructura molecular de una muestra.
Un grupo multidisciplinario centrado en el Laboratorio Nacional Oak Ridge (uno de los centros de investigación avanzada más importantes del mundo) “iluminó” a un grupo de bacterias con los haces de neutrones de alta energía generados en un acelerador de partículas.
Como los neutrones no tienen carga eléctrica, pueden acercarse a una molécula y chocar con ella sin ser desviados por los electrones de su superficie. El análisis de la dispersión de los neutrones que han golpeado contra la superficie de la membrana de las bacterias permite estudiar con gran detalle su estructura molecular.
Este tipo de técnicas habían sido usadas antes para este tipo de trabajos, pero existían problemas técnicos que reducían en mucho la calidad de las imágenes generadas. La nueva técnica es muy precisa y puede ser aplicada no solo a la membrana, sino también a cualquier otro elemento de una célula.
El análisis de los resultados involucró a las supercomputadoras del laboratorio, que se encuentran entre las más poderosas del mundo; los resultados fueron presentados no solo como columnas de datos sino también como animaciones de alta calidad.
Liga a la fuente original en inglés, incluye imágenes y video: Comunicación original del Laboratorio Nacional Oak Ridge.
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