Científicos de la USAL desvelan un mecanismo celular nuevo de transducción de energía

Las reacciones de químicas transferencia de electrones son la base de la vida y son muy empleadas en tecnología modernas. En este tipo de reacciones los electrones se mueven de un átomo o molécula a otra, resultando en una transducción de energía esencial en mecanismos que forman parte de la respiración, la fotosíntesis o la fermentación, entre otros, y que también forman parte de otros procesos como el envejecimiento y el cáncer.

En este sentido, los profesores Rubén Martínez-Buey y José Luis Revuelta, del Grupo de Ingeniería Metabólica del Departamento de Microbiología y Genética de la Universidad de Salamanca, han descrito un nuevo mecanismo biológico para "transportar" electrones de una molécula a otra. En este proceso interviene una proteína, de características estructurales y funcionales únicas, que se encarga de dirigir este proceso.

La proteína se aislado de cianobacterias, un grupo de microorganismos mayoritariamente marinos que, al igual que las plantas, realiza fotosíntesis. Estos organismos "fijan CO2 atmosférico y junto con agua y luz lo transforman en energía, que constituye la base de nuestra alimentación, generando además oxígeno que expulsan a nuestra atmósfera gracias al cual podemos respirar", explican los investigadores a Comunicación USAL.

La peculiaridad de este hallazgo se encuentra en la descripción del mecanismo utilizado por la proteína para la "distribución" de electrones dentro de la célula, no anteriormente descrito. De forma natural, esta proteína ha conseguido "combinar estratégicamente tres grupos activos formados por átomos y moléculas que directamente participan en la transferencia de electrones hasta alcanzar propiedades únicas", subrayan.

Para este estudio, dirigido por Mónica Balsera, del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA-CSIC), ha sido fundamental la obtención a nivel atómico de la estructura tridimensional de la proteína, que se ha conseguido por experimentos de difracción de rayos X de alta energía utilizando la luz sincrotrón de ALBA (Barcelona) y Diamond (Oxford, Reino Unido).

Los resultados de este estudio, publicada el pasado 14 de noviembre en la prestigiosa revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) no solo generan conocimiento básico sobre los mecanismos moleculares de las reacciones bioquímicas que se dan dentro de los seres vivos, sino que este conocimiento además podría en un futuro ser utilizado fuera de los seres vivos (in vitro) con fines biotecnológicos, como por ejemplo la catálisis (aceleración) de las reacciones químicas necesarias para la síntesis de productos de alto valor añadido en la industria biotecnológica, como por ejemplo determinados fármacos.