Los planes genéticos del ADN se ejecutan a través de las proteínas, la base de la estructura y la actividad del organismo humano. Sin embargo, el proteoma, es decir, el conjunto de todas las proteínas dentro de una célula o área determinada, sigue resultando ser un misterio dada su complejidad, teniendo en cuenta que el organismo humano genera decenas de miles de proteínas diferentes.

Ayudar a descifrar esta complejidad, ha sido el objetivo de un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford, de California (EEUU), que han desarrollo de un nuevo método, denominado ´TransitID´, para rastrear la actividad completa de las proteínas en las células vivas, cuyo funcionamiento se describe en la revista ´Cell´.

"Nuestra nueva técnicapermite combinar las fortalezas de la microscopía y la proteómica de espectrometría de masas al observar muestras vivas, incluida su dinámica a medida que se mueven y funcionan, y ver de manera imparcial todas las proteínas a la vez", explico Alice Ting, profesora de genética en Stanford Medicine y de biología en la Facultad de Humanidades y Ciencias, además de autora principal del artículo.

Proteínas que se mueven entre células

´TransitID´ también funciona con proteínas que se mueven entre las células. El seguimiento de las proteínas a este nivel de detalle y vivacidad podría revelar información incalculable sobre cómo se comunican las células. Además, existen aplicaciones obvias para la investigación de diversas enfermedades y tratamientos, incluso en el ámbito del cáncer y las enfermedades neurodegenerativas.

El nuevo mecanismo rastrea todas las proteínas a lo largo de un viaje específico al etiquetar todas las moléculas dentro de un cierto radio de las ubicaciones de inicio y final elegidas. Primero, dos enzimas desarrolladas previamente por el laboratorio Ting, llamadas TurboID y APEX, se colocan en cada extremo del viaje. Cuando los investigadores están listos para comenzar su monitoreo de proteínas, introducen la vitamina B biotina, lo que hace que TurboID rocíe biotina en todas las moléculas circundantes, incluidas las proteínas, y las etiqueta. Luego, los investigadores lavan el exceso de biotina de la célula y le permiten realizar su actividad habitual. Cuando creen que las proteínas han tenido tiempo suficiente para viajar, agregan el compuesto químico alquino-fenol, que provoca la misma acción de rociado en el extremo APEX.

Los investigadores interpretan las excursiones individuales de las proteínas que se movieron entre las ubicaciones etiquetadas rompiendo la membrana celular y analizando el contenido. Algunas proteínas nunca se habrán movido, ya sea teniendo solo etiquetas TurboID o solo etiquetas APEX. Aquellos que tienen ambos, hicieron el viaje entre ellos.

El último experimento con ´TransitID´ rastreó la actividad de las proteínas entre los macrófagos y las células cancerosas, que existe en un entorno de proteínas notoriamente complejo y ruidoso.