Bacterias "frías".
Nuevos conocimientos sobre un mecanismo que reduce la capacidad de formación de hielo de las proteínas bacterianas nucleantes del hielo en un entorno ácido
Debido a los inviernos suaves, las estaciones de esquí producen nieve artificial para complementar la nieve natural o extender la temporada de esquí. Las proteínas nucleantes del hielo, extraídas de la bacteria Pseudomonas syringae, pueden fabricar hielo mejor que cualquier otro material conocido y ya se utilizan en la fabricación de nieve. Los investigadores del Instituto Max Planck para la Investigación de Polímeros han descubierto ahora por qué un entorno ácido puede inhibir la formación de hielo por estas proteínas.
Las condiciones ácidas impiden que las proteínas nucleantes del hielo se organicen de la "manera correcta" y por lo tanto desfavorecen la formación de hielo.
©MPI-P
Los inviernos nos enseñan que el agua se congela aproximadamente a las 0 ℃. Sin embargo, el agua muy pura se congela a temperaturas mucho más bajas (alrededor de -37 ℃). La congelación a temperaturas más altas (cerca de 0 ℃) es apoyada por los llamados "nucleadores de hielo". Estos nucleadores de hielo pueden ser, por ejemplo, partículas de polvo y hollín o una categoría especial de proteínas - largas cadenas de moléculas que contienen aminoácidos, llamadas proteínas nucleantes de hielo.
Las proteínas nucleantes de hielo de la bacteria natural Pseudomonas syringae son las más eficientes entre los nucleadores de hielo. Su capacidad para inducir la formación de hielo es bien conocida y se explota comercialmente para la producción de nieve artificial. Sin embargo, estas proteínas tienen un origen oscuro: La bacteria es infame por el efecto nocivo - picaduras de hielo - que tiene en varios cultivos. Se sabe que las condiciones ácidas reducen la capacidad de estas proteínas para nuclear el hielo. El grupo de Konrad Meister, profesor de la Universidad de Alaska y jefe de grupo del Instituto Max Planck de Investigación de Polímeros en Mainz, Alemania, ha adquirido ahora un conocimiento más profundo de los procesos físicos que subyacen a este efecto.
Para promover la congelación, varias de estas proteínas nucleantes del hielo necesitan organizarse en una estructura altamente ordenada alrededor de la cual el agua puede congelarse en el hielo. Un principio básico que impulsa este proceso de ordenamiento se basa en la repulsión entre las proteínas individuales debido a su carga eléctrica neta. Las condiciones ácidas pueden reducir esta repulsión, evitando que las proteínas nucleantes del hielo se organicen de la "manera correcta", y en cambio favorecen la formación de un agregado desordenado. Estas proteínas nucleantes del hielo desordenadas son incapaces de formar hielo a temperaturas tan altas como lo hacen normalmente (cerca de 0 °C).
"El objetivo general de este estudio era entender los mecanismos fundamentales de la nucleación del hielo bacteriano. Sin embargo, la posibilidad de disminuir selectivamente la capacidad de nucleación de hielo de estas bacterias tiene un potencial de aplicación directa", dice Max Lukas, autor principal del estudio. "Por ejemplo, sería estupendo que este conocimiento se utilizara para reducir las pérdidas de cosechas causadas por las picaduras de hielo, sobre todo en el caso de las uvas, un cultivo y producto alimenticio muy importante en Maguncia y sus alrededores".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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