Notícies
Inici  >  Notícies > Les membranes cel·lulars canvien l’estructura de l’aigua almenys...

Les membranes cel·lulars canvien l’estructura de l’aigua almenys dues vegades més del que s’esperava

L’aigua no lligada té més defectes que l’aigua a granel, fins a una distància de 2,4 nm de la membrana, corresponent a vuit capes d’aigua.

L’aigua no lligada té més defectes que l’aigua a granel, fins a una distància de 2,4 nm de la membrana, corresponent a vuit capes d’aigua.

21/07/2020

Recerca

L’aigua proporciona la força impulsora per a la formació i l’estabilitat de molts components cel·lulars. No és un dissolvent passiu per a les molècules biològiques, sinó un component actiu, que impulsa l’organització de proteïnes i membranes.

Un estudi publicat a la revista ACS Nano mostra com l’aigua es reestructura al voltant de les membranes biològiques. «Els resultats proporcionen una nova visió sobre el paper de l’aigua en els processos biològics, i mostren que l’aigua respon al medi ambient, sobretot a les interfícies suaus que proporcionen les membranes biològiques», explica Giancarlo Franzese, investigador de l’Institut de Nanociències i Nanotecnologia (IN2UB) i membre del Departament de Física de Matèria Condensada de la Universitat de Barcelona. Franzese ha dirigit l’estudi dins de la col·laboració organitzada amb un equip de l’IBM Research Europe (Daresbury, Regne Unit) i la Universitat d’Oxford.

Fins ara es creia que només l’aigua biològica —una capa fina d’aigua de prop d’1 nm—tenia un paper en la formació dels fenòmens biològics quan entrava en contacte directe amb les membranes. La dinàmica i l’estructura d’aquesta capa són molt diferents de les de l’aigua a granel (és a dir, en absència d’un sistema biològic).

A escala atòmica, l’aigua biològica és molt lenta, està lligada a la membrana, i forma una peculiar xarxa de llaços. A uns 0,8 nm de la membrana, els autors de l’estudi van identificar l’existència d’una interfície d’aigua lligada i no lligada. Les molècules d’aigua no lligada es mouen i es difonen com les de l’aigua a granel. No obstant això, l’aigua no lligada té més defectes que l’aigua a granel, fins a una distància de 2,4 nm de la membrana, corresponent a vuit capes d’aigua.

Els investigadors van fer servir simulació computacional a escala molecular i eines d’anàlisi innovadores per descobrir com l’estructura de l’aigua respon al confinament a través de les membranes cel·lulars lipídiques. «Tot i els seus defectes, l’aigua no lligada és més ordenada que l’aigua a granel i té una topologia característica que s’estén a distàncies més llargues del que es pensava originalment», diu Franzese. 

L’estudi ofereix una nova visió sobre l’anàlisi de l’aigua nanoconfinada i els models d’interacció biològica. Els resultats ajuden a entendre, per exemple, la relació entre els canvis en l’estructura de l’aigua causats per ions extracel·lulars i certes malalties o la senyalització de cèl·lules.
 

Referència de l’article:
F. Martelli, J. Crain i G. Franzese. «Network Topology in Water Nanoconfined between phospholipid membranes». ACS Nano, juny de 2020. Doi: /10.1021/acsnano.0c02984
 

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
  • ??? peu.flickr.alt ???
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