Notícies

Inici  >  Notícies > Un estudi teòric explica la ‘selecció natural’ de les proteïnes

Un estudi teòric explica la ‘selecció natural’ de les proteïnes

Representació artística de la sequència de la selecció per temperatura pel cas d'una proteïna hidratada. Imagen: V. Bianco.

Representació artística de la sequència de la selecció per temperatura pel cas d'una proteïna hidratada. Imagen: V. Bianco.

28/09/2017

Recerca

Investigadors de l’Institut de Nanociència i Nanotecnologia de la Universitat de Barcelona (IN2UB), en col·laboració amb un equip de la Universitat de Viena, han presentat el primer estudi computacional que simula la selecció natural de les proteïnes en l’aigua en condicions ambientals diferents, amb l’objectiu de dissenyar les seqüències d’aminoàcids que expressen les seves funcions a unes temperatures i pressions específiques.

«Els resultats són rellevants per entendre l’evolució de la proteïna a la Terra, ja que expliquen per què les proteïnes que van evolucionar en entorns amb temperatures altes poden funcionar en les condicions ambientals actuals. També confirmem la prometedora hipòtesi que moltes característiques observades en les proteïnes sorgeixen naturalment quan en el procés de selecció es té en compte les propietats termodinàmiques del dissolvent», explica Giancarlo Franzese, investigador de l’IN2UB i del Departament de Física de la Matèria Condensada.

«Per exemple, amb els nostres resultats podem explicar per què la superfície d’una proteïna plegada no és 100 % hidròfila, fet que, des del punt de vista energètic, és desfavorable», afegeix el primer autor del treball Valentino Bianco, doctorat en Física a la UB i actualment investigador postdoctoral a la Universitat de Viena.

 

Les proteïnes i el seu entorn

Les proteïnes són molècules grans i complexes que tenen moltes funcions crucials en les cèl·lules vives. Les diferents proteïnes són estables en un ampli ventall de temperatures i pressions. Moltes formes de vida es desenvolupen a temperatures i pressions extremes, i això significa que les proteïnes són seleccionades de manera natural pel seu entorn. Gràcies a aquest estudi, publicat a Physical Review X, s’ha pogut entendre com la selecció de proteïnes respon als canvis dràstics en un entorn aquós.

Les simulacions estan basades en un model nou de com les proteïnes s’adapten a un ventall de condicions termodinàmiques. «En el nostre treball hem trobat que el procés de selecció de proteïnes depèn de les propietats moleculars de l’aigua que les envolta», explica Giancarlo Franzese. Les proteïnes seleccionades a temperatures altes també són estables en un rang més ampli de temperatures i pressions que les que són seleccionades a temperatures baixes. «També demostrem que les proteïnes de temperatures altes presenten una segregació entre la superfície hidròfila i el nucli hidròfil superior a les proteïnes seleccionades a una temperatura més baixa», afegeix Franzese. Per tant, la seqüència de segregació de la proteïna dissenyada depèn de la temperatura i la pressió de la selecció, fet que és coherent amb el que es veu en les proteïnes naturals que treballen en diferents condicions de l’entorn.

 

Comparteix-la a:
| Més |
  • Segueix-nos:
  • botó per accedir al facebook de la universitat de barcelona
  • botó per accedir al twitter de la universitat de barcelona
  • botó per accedir a l'instagram de la Universitat de Barcelona
  • botó per accedir al linkedin de la Universitat de Barcelona
  • botó per accedir al youtube de la universitat de barcelona
  • botó per accedir al google+ de la universitat de barcelona
  • botó per accedir al flickr de la Universitat de Barcelona
Membre de la Reconeixement internacional de l'excel·lència HR Excellence in Research logo del ∞ - League of European Research Universities logo del bkc - campus excel·lència logo del health universitat de barcelona campus

© Universitat de Barcelona