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La rigidez mecánica de los virus puede manipularse en el laboratorio

Los equipos de Mauricio G. Mateu, del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CSIC-UAM), y Pedro de Pablo, del Departamento de Física de la Materia Condensada de la UAM han demostrado que es posible manipular las propiedades mecánicas de un virus.

Representación artística de un experimento de AFM. La punta del microscopio está deformando un virus para cuantificar sus propiedades elásticas. Imagen: UAM.

Los virus y sus “corazas” de proteína (cápsidas) están recibiendo últimamente mucha atención por sus variadas aplicaciones en Biotecnología y Nanotecnología. Estas aplicaciones incluyen algunas tan prometedoras como la terapia génica, la liberación dirigida de fármacos, el diagnóstico de ciertas enfermedades, o la construcción de diminutos biosensores y dispositivos electrónicos. Para algunas de estas aplicaciones, es probable que las partículas víricas deban ser genéticamente alteradas para hacerlas térmica, química y/o mecánicamente más estables y robustas.

Hace dos años estos investigadores publicaron un trabajo en la prestigiosa revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences de Estados Unidos, en la que demostraron que el material genético del virus diminuto del ratón, una molécula de ADN de cadena sencilla, no solamente transporta la información genética, sino que además actúa como un elemento arquitectónico, reforzando de modo direccional la rigidez mecánica de la partícula vírica. En un segundo trabajo, que acaba de ser publicado en la misma revista, Carolina Carrasco, Milagros Castellanos, de Pablo y Mateu se han guiado por el conocimiento de la estructura atómica del mismo virus y las predicciones de un sencillo modelo mecánico para eliminar, mediante ingeniería de proteínas, algunas de las interacciones moleculares que mantienen ciertas partes de la molécula de ADN sujetas a la pared interna de la cápsida. A continuación han aplicado una fuerza sobre virus individuales, utilizando para ello la punta finísima de un microscopio de fuerzas atómicas (AFM). De este modo han comprobado que la ruptura de conexiones entre el ADN y la cápsida reduce, del modo predicho, la rigidez mecánica del virus. Los autores concluyen que estos segmentos de ADN actúan como “contrafuertes” moleculares, y sugieren la existencia en estos virus de una adaptación biológica consistente en la utilización del ADN como material para incrementar la robustez de su “coraza”, pero sin interferir con la flexibilidad local de ciertas partes de la misma, que es necesaria para completar el ciclo infeccioso. Estos resultados apuntan posibilidades concretas para manipular de modo inteligente las propiedades mecánicas de virus, con la intención de hacerlos más adecuados para ciertas aplicaciones Bio/Nanotecnológicas.

Fuente: Universidad Autónoma de Madrid
Derechos: Creative Commons
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