Científicos de Cambridge crean un atlas revolucionario de proteínas que iluminan las funciones celulares

Científicos de la Universidad de Cambridge han presentado un atlas de proteínas que detalla sus interacciones dentro de las células humanas, ofreciendo información importante sobre los mecanismos de las enfermedades y las funciones celulares.

Investigadores de la Universidad de Cambridge han desarrollado un atlas innovador de proteínas que aclara su comportamiento y organización dentro de las células humanas. Esta herramienta innovadora es prometedora para descubrir los orígenes de enfermedades relacionadas con el mal funcionamiento de las proteínas, como la demencia y varios tipos de cáncer.

El atlas, publicado en Nature Communications, ha permitido a los científicos identificar nuevas proteínas responsables de numerosas funciones corporales vitales. La investigación se centra en un tipo particular de componente celular conocido como condensado. Los condensados, que actúan como centros organizadores de proteínas, también son sitios críticos donde a menudo comienzan los procesos patológicos.

"El modelo nos ha permitido descubrir nuevos componentes en compartimentos sin membranas en biología, así como descubrir nuevos principios subyacentes a su función", dijo en un comunicado el investigador principal del estudio, Tuomas Knowles, profesor de química física y biofísica. comunicado de prensa.

Las células están formadas por moléculas meticulosamente organizadas y una estrategia organizativa implica que las proteínas se congreguen dentro de condensados. Estos centros microscópicos son parte integral de las operaciones celulares, pero hasta ahora no existía ningún mapa completo que detallara qué proteínas se agregan en qué condensados.

"Hasta la fecha no hemos tenido un mapa completo de qué proteínas van juntas en qué condensados, pero en nuestro trabajo proporcionamos un primer atlas de este tipo", añadió Knowles, enfatizando la naturaleza novedosa de su logro.

Al reconocer las complejas reglas que dirigen el comportamiento de las proteínas dentro de las células, el equipo de Cambridge empleó inteligencia artificial (IA) para elaborar su atlas. Utilizaron extensas bases de datos, como StringDB y BioGRID, que contienen grandes cantidades de datos celulares, junto con estudios más detallados sobre condensados ​​individuales.

El enfoque impulsado por la IA permitió al equipo navegar y sintetizar conjuntos de datos complejos y voluminosos, ampliando su capacidad para caracterizar el panorama celular completo, que anteriormente se había limitado a un puñado de proteínas.

Este modelo nos ha permitido "hacer predicciones sobre cada proteína en una célula, dónde se encontraría exactamente y con qué tipo de otras proteínas interactúa", dijo Kadi Liis Saar, primera autora de la investigación y becaria postdoctoral en el Centro de Enfermedades mal plegadas, afirmó en el comunicado de prensa. "Esperamos que esto genere oportunidades para los investigadores y abra nuevas posibilidades de intervención en enfermedades asociadas con la formación aberrante de condensados".

El atlas ya ha arrojado descubrimientos interesantes; La IA identificó proteínas no observadas previamente dentro de la célula modelo, lo que sirvió como validación de su precisión. Estas proteínas recién descubiertas desempeñan funciones importantes en funciones corporales, como la distribución de grasas, la formación de actina dentro de las células y la síntesis de nuevas proteínas.

"En nuestro estudio, descubrimos proteínas dentro de los condensados ​​que nunca antes se habían visto allí", añadió Saar, aclarando el potencial de estos conocimientos para allanar el camino para nuevos descubrimientos sobre las funciones biológicas de los condensados ​​y sus mecanismos de formación.

Este trabajo pionero promete ser un recurso vital para los investigadores de todo el mundo, preparado para impulsar nuevas investigaciones científicas y enfoques terapéuticos para enfermedades derivadas de la disfunción de las proteínas.