14:04 2023-10-02 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cercetătorii investighează rolul moleculelor de apă în formarea condensului în celule

_ Cercetătorii investighează rolul moleculelor de apă în formarea de condens în celule

Pentru a-și îndeplini funcția, celulele biologice trebuie împărțite în compartimente separate de reacție. Acest lucru se face uneori cu membrane, iar alteori fără ele: segregarea spontană a anumitor tipuri de biomolecule duce la formarea așa-numitelor condensate. De ce și în ce circumstanțe se formează este în prezent cercetat.

Folosind simulări pe computer, profesorul Lars Schäfer și dr. Saumyak Mukherjee de la Centrul de Chimie Teoretică de la Universitatea Ruhr Bochum, Germania , au identificat un jucător adesea trecut cu vederea: apa. Datorită numărului lor absolut, moleculele mici de apă sunt la fel de importante ca biomoleculele mari în remorcherul molecular al forțelor motrice care stau la baza formării condensului. Cei doi cercetători își descriu descoperirile într-un articol publicat în revista Nature Communications pe 21 septembrie 2023.

Abia de curând studiile au demonstrat existența condensaților ca spații de reacție în celule. „Aceste condensate sunt incredibil de dens împachetate, ceea ce înseamnă că există o masă moleculară de macromolecule biologice, cum ar fi proteinele și acizii nucleici”, explică Schäfer.

Deoarece doar anumite macromolecule formează astfel de condens între ele, ele pot acţionează ca microreactoare specifice pentru reacţii biochimice foarte specifice care au loc în celulă. „De aceea, nu este surprinzător faptul că întreruperile acestor procese sunt asociate cu diferite boli”, spune Schäfer.

De ce se formează aceste condensuri în celulă și în ce circumstanțe? „Forțele motrice care stau la baza sunt ascunse în cele din urmă în interacțiunile chimice dintre diferitele molecule din celulă”, spune Mukherjee. „Simulările pe computer pot ajuta la luminarea acestui fenomen, chiar și în detaliu atomic”. După cum se dovedește, un jucător adesea trecut cu vederea în interacțiunea moleculară are un rol cheie: apa.

Proprietățile moleculelor de apă găsite în scrumul dens din interiorul condensului diferă de cele ale moleculelor de apă din exterior. „Închiderea moleculelor de apă în interiorul condensului este o forță motrice nefavorabilă, în timp ce libertatea moleculelor de apă din exterior este favorabilă. Aceștia din urmă câștigă acest remorcher-de-război molecular, chiar dacă doar cu o marjă îngustă”, explică Schäfer.< /p>

Pe lângă interacțiunile descrise frecvent între macromolecule precum proteinele, moleculele de apă joacă, de asemenea, un rol important în formarea condensatelor biomoleculare în celule. „Seamănă puțin cu David și Goliat”, ilustrează Mukherjee. „Aici sunt moleculele mici de apă și există moleculele mari de proteine. Cu toate acestea, există o mulțime de molecule de apă și, împreună, adaugă la fel de mult la forța motrice ca și proteinele mari.”

(Fluierul)

Inapoi