Las células usan azúcares para comunicarse a nivel molecular

¿Cómo se comunican entre sí las miles de millones de células que nos componen? Una nueva investigación dirigida por Virgil Percec, del Departamento de Química de Penn, en colaboración con los departamentos de biología y biología celular y del desarrollo de la Universidad, y con las Universidades Temple y Aachen, proporciona una nueva herramienta para estudiar células sintéticas con un detalle extraordinario.

Así se pudo observar cómo la estructura de una célula determina su capacidad para comunicarse e interactuar con otras células y proteínas. También cómo las moléculas de azúcar desempeñan un papel clave en la comunicación celular: sirven como "canales" que las células y las proteínas utilizan para comunicarse entre sí.

Superando métodos tradicionalesLos biólogos celulares han usado históricamente la difracción para estudiar las células. Esto implica separarlas y tomar imágenes a nivel atómico de partes individuales, como las proteínas. El problema con este enfoque, sin embargo, es que no permite el estudio de la célula como un todo. Los métodos más novedosos, como la microscopía de fluorescencia, permiten a los investigadores estudiar células completas, pero estas herramientas son complicadas y no proporcionan la visión de alta resolución que puede ofrecer la difracción.

Utilizando células sintéticas, el autor principal César Rodríguez-Emmenegger, un ex miembro del grupo de Percec, ahora en Aachen, descubrió una forma de estudiar directamente las membranas celulares empleando un método llamado microscopía de fuerza atómica. Este enfoque genera escaneos de resolución extremadamente alta que revelan formas y estructuras en una escala de menos de un nanómetro, casi 10.000 veces más pequeño que el ancho de un cabello humano.

El estudio es el primer ejemplo de un método similar a la difracción que se puede realizar en células sintéticas completas. Usando este nuevo método, el grupo de Percec descubrió que una menor concentración de azúcares en la superficie de una membrana celular conducía a una mayor reactividad con las proteínas en las membranas de otras células.