Año 3 No. 33 Octubre 1999

FISICA, QUIMICA Y BIOLOGIA MOLECULAR:
EL CASO DE LAS MEMBRANAS BIOLOGICAS

Dr. Leonardo Mateu, del Departamento de Biología Estructural
Las respuestas a las preguntas que hoy en día se hacen los biólogos acerca de algún proceso fisiológico, requieren un enfoque experimental con una filosofía particular, la de la biología estructural. Hoy en dia se pretende que cada problema sea resuelto con una precisión cada vez mayor; si es posible a nivel atómico.

Como en casi todos los campos de la biología moderna, el problema de la relación estructura-función en las membranas biológicas, está siendo abordado no solamente con las técnicas actuales que la biología molecular pone a nuestro alcance, sino que se hace indispensable el uso de técnicas químicas, físicas y aún se requiere la utilización de herramientas matemáticas complejas. En este campo de las membranas, los problemas que se están estudiando hoy en día con mayor interés, son los relacionados con las funciones de las proteínas de membrana. Por ejemplo, la obtención de buenos cristales de una proteína de membrana es un problema mayor de la química actual, el cual abordaremos en esta charla; si el científico tiene éxito en este paso, se hace difracción de rayos x de estos cristales; para ello se necesitan equipos gigantescos y costosísimos como los sincrotrones, de los cuales sólo hay unos pocos en el mundo. Posteriormente, hay que calcular los resultados experimentales usando complejos algorítmos matemáticos, para lo cual se necesitan poderosas computadoras.

Otra aproximación que se puede intentar para abordar el problema de la estructura-función en las membranas biológicas es partiendo del estudio estructural de los lípidos y de su comportamiento de fases. Una primera observación, en este sentido, es que los lípidos tienen una propiedad fisico-quimica característica, el polimorfismo. La manera de abordar este tipo de problemas en los lípidos es mediante el estudio de sistemas modelo lípido-agua y lípido-proteína-agua para explorar el diagrama de fases y determinar las estructuras presentes. Se discutirán tres tipos de fases: L?, HII, Q224.

A la luz de los resultados obtenidos con los sistemas modelos se discutirá la estructura de las membranas de las archebacterias termoacidófilas, que junto con las eubacterias y los eukariotes constituyen los tres grupos fundamentales de organismos.

Se introducirá el concepto de organización tridimensional en las membranas y se mencionarán algunos ejemplos en donde se pone de relevancia la compartamentalización para la optimización de la función.

Se presentarán algunos casos particulares de empaquetamientos naturales y se discutirá con mayor profundidad el caso del sistema nervioso y la mielina.

Resumen de la conferencia del Dr. Leonardo Mateu,
en Entremeses con la ciencia

Leonardo Mateu conjuga la biología y la física
AHORA ES POSIBLE HACER EXPERIMENTOS QUE ANTES SÓLO SE PODÍAN SOÑAR"
Diario El Nacional, 26-9-99 pp. C/2
www.el-nacional.com