Optogenética: La luz regula una enzima
Nueva herramienta para la biología celular: Investigadores de Würzburg han desarrollado un sensor de luz con función enzimática que puede encenderse y apagarse con diferentes colores de luz
El alga verde unicelular Chlamydomonas reinhardtii ya ha dado un gran impulso a la investigación: Uno de sus sensores de luz, la canalrodopsina-2, fundó el éxito de la optogenética hace unos 20 años.
En esta tecnología, el sensor de luz del alga se incorpora a las células o a pequeños organismos vivos como los gusanos de hilo. Después, la luz puede desencadenar o detener determinados procesos fisiológicos. Esto ya ha dado lugar a varios descubrimientos científicos nuevos, por ejemplo, sobre la función de las células nerviosas.
Ahora, el alga verde Chlamydomonas vuelve a poner el acento. Una vez más, son sus sensores de luz, las rodopsinas, las que han añadido un instrumento a la caja de herramientas de la biología celular.
La luz violeta desencadena una cadena de señalización en la proteína sensorial de la luz-Cyclop, la luz azul o verde detiene la cadena. Al final, la producción de la molécula de señalización cGMP está regulada por la enzima guanilil ciclasa (GC).
Shiqiang Gao
El sensor de luz produce el mensajero cGMP
Los investigadores Yuehui Tian, Georg Nagel y Shiqiang Gao, de la Julius-Maximilians-Universität (JMU) de Würzburg, en Baviera (Alemania), han construido un novedoso sensor de luz a partir de dos rodopsinas de las algas. Tiene actividad enzimática y puede activarse con dos colores de luz diferentes. La luz ultravioleta o violeta provoca la producción de GMPc, una importante molécula de señalización en la célula. En cambio, un destello de luz azul o verde detiene la producción de la molécula de señalización.
Los investigadores presentan el nuevo sensor de luz en la revista BMC Biology. Le han dado el nombre de switch-Cyclop.
Enfoque en otras rodopsinas de algas
El grupo de investigación de Nagel en el Instituto de Fisiología de la JMU sigue caracterizando las propiedades de las distintas rodopsinas de Chlamydomonas. El equipo del profesor colabora estrechamente con los neurocientíficos. El objetivo es explorar las posibles aplicaciones de los sensores de luz.
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