Cómo resisten las células la presión del mar profundo

Para estudiar las células de los animales de las profundidades marinas, el bioquímico Itay Budin (centro) se asoció con el biólogo marino Steve Haddock (derecha) y Jacob Winnikoff (izquierda).

Fotos: De izquierda a derecha: Tamrynn Clegg; Geoffrey Tobe; Juan Lee

“Están observando un área que está en gran medida inexplorada”, afirmó. Sol Grunerquien lleva a cabo investigaciones de biofísica molecular en la Universidad de Cornell; Se le solicitó el estudio pero no fue coautor.

Los lípidos plasmalógenos también se encuentran en el cerebro humano y su papel en la membrana de las profundidades marinas puede ayudar a explicar aspectos de la señalización celular. De repente, una investigación revela una nueva forma en la que la vida se ha adaptado a las condiciones más extremas de las profundidades del mar.

Loco en la membrana

Las células de todos los seres vivos de la Tierra están rodeadas de moléculas grasas conocidas como lípidos. Si pones lípidos en un tubo de ensayo y les añades agua, automáticamente se volverán a plegar: las colas grasas de los lípidos, que odian el agua, se juntan para formar una membrana interna, y las cabezas de los que aman el agua se organizan para formar un exterior. partículas de capa fina. “Es como si el aceite y el agua estuvieran separados en un plato”, dijo Winnikoff. “Afecta a los lípidos en todas partes y eso es lo que hace que funcione”.

Para la célula, la capa lipídica exterior actúa como una barrera física que, como la pared exterior de una casa, da estructura y mantiene las células en su interior. para realizar sus diversas funciones celulares, como transportar moléculas a través de las membranas. Y a veces la membrana celular se rompe para liberar sustancias químicas del medio ambiente y se vuelve a ensamblar.

Para que la membrana esté sana y funcional debe ser firme, fluida y fuerte al mismo tiempo. “Las membranas están al borde de la estabilidad”, dijo Winnikoff. “Aunque tiene una forma muy bien definida, todas las moléculas que forman las láminas en ambos lados se mueven todo el tiempo. En realidad es un cristal líquido. “

Dijo que uno de los aspectos más destacados de esta estructura es que el núcleo de la membrana es muy sensible a la temperatura y la presión, más que otras moléculas biológicas como las proteínas, el ADN o el ARN. Si enfrías una capa de lípidos, por ejemplo, las moléculas se mueven más lentamente, “y eventualmente se unirán”, dijo Winnikoff, como verter aceite de oliva en el refrigerador. Biológicamente, eso suele ser algo malo. Los procesos metabólicos se detienen; la membrana puede incluso agrietarse y filtrar su contenido.

Para evitar esto, muchos animales adaptados al frío tienen membranas hechas de una mezcla de moléculas de lípidos con mecanismos ligeramente diferentes para mantener el cristal de agua fluyendo, incluso a bajas temperaturas. Dado que la alta presión también ralentiza el flujo de agua, muchos biólogos pensaron que la capa de agua de las profundidades del océano se formó de la misma manera.

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