Peruanos de universidades de Berkeley y PUCP trazan los pasos de los motores moleculares

Científicos han desarrollo dispositivos ópticos, en forma de pequeñísimas pinzas, que permiten rastrear la dinámica de los motores moleculares a altísima resolución. Mediante esta técnica es posible discernir los pasos discretos de un motor molecular con la cual se puede revelar muchos detalles sobre su funcionamiento.

Los investigadores conocer que, algunos de estos motores funcionan a la escala de angstroms, lo que hace que la observación de sus pasos sea extremadamente desafiante. En algunos casos, esos pequeños pasos se han observado esporádicamente; pero, sus trayectorias moleculares completas de estas, y los intervalos entre pasos siguen siendo esquivas debido al ruido instrumental.

En los últimos años, los sistemas de pinzas ópticas han permitido la caracterización de la dinámica de los motores moleculares a muy alta resolución. Sin embargo, el movimiento de muchos estos motores con una dinámica de escala angstrom, no se ha podido resolver de manera consistente debido a la baja relación señal /ruido.

En la tarea de eliminar el ruido, se enfocaron investigadores peruanos de la Universidad Católica del Perú, liderados por el científico Carlos Bustamante de la Universidad de Berkeley.

En su trabajo, lograron eliminar la principal fuente de ruido de la mayoría de estas pinzas ópticas de doble trampa de alta resolución y desarrollaron tanto un ensayo de molécula única como un algoritmo de autoaprendizaje para descubrir las trayectorias completas de dicho motor: la ARN polimerasa.

Para esto, han utilizado un deflector acústico-óptico para generar una trampa óptica dual "compartida en el tiempo", con el cual lograron disminuir el ruido en una considerable magnitud en comparación con las pinzas ópticas de doble trampa convencionales.

Con este instrumental los científicos han implementado un protocolo capaz de sintetiza trayectorias moleculares completas de, por ejemplo, trayectorias moleculares de RNA polimerasa en Escherichia coli.

Este método hace posible un conjunto de nuevos experimentos de gran importancia y significación para la biología moderna.

Los científicos han que participado en la investigación son Maurizio Righini, Antony Lee, Cristhian Cañari-Chumpitaz, Troy Lionberger, Ronen Gabizon, Yves Coello, Ignacio Tinoco y Carlos Bustamante.

El artículo ha sido publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS.