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Descubre Cómo Funcionan las Proteínas

Descubre Cómo Funcionan las Proteínas

Una vez que la secuencia de un nuevo gen es descubierta ¿cómo determinan los científicos la función de la proteína producida?

Una de las primeras cosas que un científico debe de hacer es usar el Código Genético Universal para predecir los aminoácidos codificados por el gen. Desafortunadamente, esto solo nos da una lista de la secuencia de la proteína. De hecho, las proteínas no permanecen en la larga y bien ordenada línea en que son codificadas: se pliegan y estos pliegues son la clave de sus funciones especificas.

Las proteínas se pliegan en una variedad de formas tridimensionales. Los resultados de experimentos para desenrollar y volver a enrollar proteínas han mostrado que la secuencia de aminoácidos por si misma contiene todas las instrucciones necesarias para plegarse correctamente. Los científicos han buscado las reglas que controlan el proceso en que las proteínas se pliegan pero no han encontrado un método confiable que les permita predecir la estructura tridimensional usando solo la secuencia de aminoácidos.

De cualquier modo, conocer la secuencia de las proteínas es útil. Una vez determinada la secuencia, lo siguiente que debe hacer un científico es comparar la secuencia de ADN del nuevo gen con la de todos los genes previamente descubiertos. Esto es debido a que, posiblemente, la secuencia del nuevo gen pueda ser similar a otra secuencia cuya función ya es conocida. Los científicos han determinado hasta la fecha la función de muchas proteínas usando diversos métodos.

Por ejemplo, los científicos pueden saber:

  • Que tan grande es una proteína.
  • Dónde se encuentra localizada dentro de un organismo o aún dentro de una célula
  • Si ésta interactúa con ADN, ARN, nucleótidos, membranas u otras proteínas
  • Si la proteína es modificada por la célula después de ser hecha
  • Si la proteína puede cambiar a otras proteínas modificándolas o cortándolas en pedazos.

Toda esta información le dice a los científicos acerca de la posible función de una proteína. Con este conocimiento, los científicos pueden formular hipótesis sobre el rol de la proteína para ser probadas.

Si puedes relacionar la secuencia de una nueva proteína con la de otra que ya ha sido caracterizada utilizando métodos como estos, habrás dado un salto para determinar qué puede hacer la nueva proteína en la célula. ¿Qué tipo de similitudes puede un científico encontrar entre un gen recientemente descubierto y uno del que ya se sabe más?

  • Los genes pueden compartir mucha similitud en sus secuencia a todo lo largo de su estructura
  • Los genes pueden mostrar similitudes que se limitan sólo a una región específica. Por ejemplo, la proteína codificada por el gen puede compartir con otras proteínas una bien conocida estructura de dominio de unión de ADN mientras que otras partes de la proteína pueden ser diferentes.
  • Las proteínas pueden compartir motivos similares. Los motivos son secuencias comunes de aminoácidos con secuencia de pliegues bien conocidas. Algunos ejemplos son las terminales de zinc y las uniones de leucina (conocidos en inglés como "zinc fingers" y "leucine zippers"). Las secuencias que se encuentran entre motivos pueden ser muy diferentes entre una proteína y otra y la estructura plegada de esas áreas puede ser desconocida pero las regiones de los motivos conocidos usualmente se plegarán de forma similar.

Si el nuevo gen no comparte alguna similitud con otro gen conocido, los científicos lo llamaran "único". Sin ninguna pista por seguir, es más difícil proponer y probar hipótesis a cerca de la función del gen, perola investigación de muy distintos campos puede ser útil.

La información acumulada sobre la descripción de una gran cantidad de proteínas ayuda a acelerar el estudio de nuevas proteínas. Del mismo modo, la investigación básica, es decir, el tipo de investigación cuyo propósito es el descubrimiento de cualquier tipo de información (no necesariamente la que tiene una aplicación inmediata) es crucial para el progreso de todas las ciencias.

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