Algunas moléculas cambian su estructura espacial cuando son expuestas a la luz. Lo que sucede exactamente durante esta conversión aún no se ha investigado en detalle. Es por ello que científicos de la Ruhr-Universitat Bochum y Philipps-Universität Marburg han investigado cómo la parte sensible a la luz de la biomoleculas fotoactivas cambia de un estado adaptado a la luz a un estado adaptado a la oscuridad.
Hasta ahora, las estructuras de solo unas pocas biomoléculas sensibles a la luz son conocidas, y sólo en los estados finales de luz y oscuridad, pero no para los pasos intermedios. Utilizando varios métodos espectroscópicos, el equipo de investigadores ha logrado obtener nuevos conocimientos sobre estos cambios estructurales dinámicos.
El grupo dirigido por el profesor Enrica Bordignon de Bochum y el profesor Oliver Essen de Marburg describen los hallazgos en la revista Structure, publicada online el 20 de septiembre de 2018.
«Las biomoléculas sensibles a la luz, como los fitocromos de las plantas, son interesantes para varias aplicaciones, por ejemplo, en la agricultura, donde un cambio en el fitocromo podría optimizar los hábitos de crecimiento de las plantas, o para herramientas optogenéticas que permitan controlar la actividad de las células modificadas genéticamente. en el cuerpo vivo con luz «, dice Enrica Bordignon, jefa del Grupo de trabajo de espectroscopía EPR de Bochum. La información sobre cómo los fotorreceptores cambian su estructura espacial cuando se exponen a la luz podría hacer avanzar estas aplicaciones. «Hasta ahora, sin embargo, ha sido un desafío descifrar estos procesos con resolución atómica», explica la investigadora doctoral Tufa Assafa.
Los investigadores analizaron una molécula de fitocromo de cianobacterias utilizando una forma especial de espectrometría de masas y un método espectroscópico llamado resonancia de espín de electrones. En contraste con otros métodos, pudieron estudiar la molécula en solución y rastrear sus cambios estructurales sin tener que cristalizarla. Observaron varios cambios estructurales característicos en el segmento sensible a la luz del fitocromo y crearon un modelo que muestra los pasos de conversión activados por la luz. Además, el equipo demostró que, para diferentes fitocromos, existe un mecanismo universal para la transformación del estado adaptado a la oscuridad al estado adaptado a la luz.
Créditos Imágenes: RUB, Kramer
