El trabajo liderado por científicos del Instituto Leloir y colegas permitirá estudiar mejor las modificaciones que experimentan esas moléculas en cáncer, la enfermedad de Alzheimer y otras patologías.



Un nuevo trabajo encabezado por científicos del Instituto Leloir y colegas se sumó a una amplia cantidad de estudios que muestran que las proteínas son moléculas muy flexibles, que cambian constantemente de conformación e interactúan de manera compleja con otras proteínas.

“Conocer con mayor precisión la evolución de las proteínas durante la vida de un individuo particular ayudará a entender mejor procesos biológicos en los que se modifica su estructura, como el cáncer y la enfermedad de Alzheimer”, afirma una de las directoras del estudio, la doctora Cristina Marino-Buslje, jefa del Laboratorio de Bioinformática Estructural del Instituto Leloir.

Las proteínas son polímeros compuestos por 20 tipos distintos de aminoácidos representadas por letras. Por ejemplo, una puede tener una secuencia dada como ALLLERTHGFVVHVNMV. La información para sintetizar una proteína está contenida en el ADN y es el tipo de secuencia el que determina la estructura tridimensional y la función biológica que tienen en un determinado organismo. “Comprender cómo los cambios secuenciales producen cambios estructurales ha sido uno de los principales objetivos de nuestra investigación”, afirmó Marino-Buslje quien también es investigadora del CONICET y presidenta de la Asociación Argentina de Bioinformática y Biología Computacional.

Si bien la mayoría de los cambios secuenciales (de los aminoácidos o letras) se dan durante la evolución biológica, también existen cambios secuenciales durante la vida de un individuo particular. En cáncer, por ejemplo, cada célula puede contener cambios secuenciales en distintas proteínas que las puede volver más invasivas o aumentar su tasa de crecimiento. En Alzheimer, esas modificaciones pueden, entre otras causas, aumentar la producción de proteínas tóxicas beta amiloide en el cerebro.

Tal como se describe en la revista “Molecular Phylogenetics and Evolution”, Marino-Buslje y sus colegas estudiaron familias de proteínas empleando programas bioinformáticos, algunos desarrollados por ellos mismos. “Comprobamos que los cambios estructurales que experimentan las proteínas son mayores de lo que se pensaba. Esta nueva información sobre su grado de flexibilidad no se tuvo en cuenta en otros trabajos. Para llegar a este resultado, tuvimos que estudiar rigurosamente cuáles eran todas las formas posibles que podían adoptar las proteínas analizadas”, explicó Marino-Buslje. Hoy en día, con el empleo de softwares específicos, es posible visualizar en pantallas de computadoras la forma tridimensional y los movimientos de las proteínas.

Esta mayor flexibilidad de las proteínas no se había identificado porque la mayoría de los estudios publicados sobre evolución de proteínas no tuvieron en cuenta la variable de “divergencia estructural”, o cambios sutiles en su estructura. “Estas diferencias pueden ser imprescindibles para sus funciones”, explicó el doctor Gustavo Parisi, investigador del CONICET quien también lideró el trabajo y dirige la Unidad de Bioinformática Estructural de la Universidad Nacional de Quilmes (UNQ).

El doctor Diego Ferreiro, investigador del CONICET y codirector del Laboratorio de Fisiología Proteica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA, quien no participó del estudio, valoró el trabajo. “Contribuye, con análisis estadísticos complejos, a conocer la relación entre las formas proteicas y las secuencias que las codifican, mostrando una vez más que de los procesos evolutivos se pueden inferir cambios estructurales", indicó.

Del estudio también participaron Diego Zea, del laboratorio de Marino-Buslje, y Alexander Monzon, del grupo de Parisi.