Las células humanas contienen ribosomas, una máquina compleja que produce proteínas para el resto del cuerpo. Ahora los investigadores se han acercado más a comprender cómo funciona el ribosoma.

«Es sorprendente que podamos visualizar los detalles atómicos del ribosoma. Porque son diminutos, alrededor de 20 a 30 nanómetros», dice la profesora asociada Eva Kummer del Centro de Investigación de Proteínas de la Fundación Novo Nordisk, responsable del nuevo estudio publicado en Comunicaciones de la Naturaleza .

El ribosoma es una parte de la célula humana que consta de ARN ribosómico y proteínas ribosómicas. Es como una fábrica que construye proteínas siguiendo un conjunto de instrucciones inherentes a los genes.

Los ribosomas se encuentran flotando en el citosol celular, en orgánulos celulares como las mitocondrias o en el protoplasma de las bacterias.

Utilizando microscopía electrónica , Kummer y sus colegas Giang Nguyen y Christina Ritter han logrado producir un modelo 3D de una parte de la célula humana, el ribosoma, que no tiene más de 30 nanómetros de diámetro.

Más concretamente, han tomado instantáneas de cómo se fabrica un ribosoma.

«Es importante entender cómo se construye el ribosoma y cómo funciona, porque es la única partícula celular que produce proteínas en los seres humanos y en todos los demás organismos vivos. Y sin proteínas la vida dejaría de existir», afirma Kummer.

Las proteínas son los componentes básicos del cuerpo humano. Su corazón, pulmones, cerebro y básicamente todo su cuerpo están hechos de proteínas producidas por el ribosoma.

«Desde el exterior, el cuerpo humano parece bastante simple, pero si tenemos en cuenta el hecho de que cada parte del cuerpo está formada por millones de moléculas extremadamente complejas y que todas saben qué hacer, es bastante impresionante», afirma. Kummer.

Plegar, ensamblar y trasladar al lugar correcto

Antes de que los ribosomas puedan comenzar a producir proteínas, primero deben ensamblarse a partir de más de 80 componentes diferentes.

Kummer y sus colegas obtuvieron modelos 3D de tres etapas diferentes del ensamblaje de ribosomas. «Es una partícula compleja con muchas partes diferentes (muchas proteínas y componentes de ARN) que deben plegarse, ensamblarse y moverse al lugar correcto. No todo sucede a la vez. El ensamblaje de ribosomas es un proceso gradual que involucra varias etapas, » ella explica.

De las tres etapas, el modelo 3D que describe el primer momento del ensamblaje es el más interesante, según Kummer, ya que nadie ha podido describirlo antes.

«En esta etapa, podemos decir, por ejemplo, que una proteína específica llamada GTPBP10 está ansiosa por interactuar con un componente llamado ARN que forma una hélice larga», dice Kummer. «De hecho, hacia la parte inferior de esa hélice se encuentra el centro catalítico del ribosoma, que es donde se fabrican las proteínas. Por eso es tan importante que la hélice esté plegada y colocada correctamente».

Para lograrlo, GTPBP10 agarra la hélice y la coloca en la posición adecuada para la síntesis de proteínas .

Esta es sólo una de las muchas etapas del ensamblaje de ribosomas sobre las que el nuevo estudio ha arrojado luz, información que puede allanar el camino para un mayor conocimiento sobre diversas enfermedades.

«Los errores en el ensamblaje de los ribosomas reducen gravemente la capacidad de nuestras células para producir proteínas. Se trata, por ejemplo, de proteínas que convierten la energía de los alimentos que ingerimos en monedas de energía que el cuerpo puede utilizar para ejecutar todo tipo de procesos celulares.

«Ahora bien, si el ribosoma mitocondrial no funciona, nuestro cuerpo ya no puede producir suficientes monedas de energía y esto conduce a enfermedades como trastornos neurodegenerativos y enfermedades cardíacas. Y con el envejecimiento, la producción de estas monedas de energía también funciona cada vez de manera menos eficiente». dice Kummer. «El primer paso es entender cómo funcionan las cosas. Sólo entonces podrás intentar cambiarlas».

Fuente: phys.org