MADRID 16 Abr. (EUROPA PRESS) -
Las células contienen diversas estructuras especializadas, como el núcleo, las mitocondrias o los peroxisomas, conocidas como "orgánulos". Rastrear su génesis y determinar su estructura es fundamental para comprender la función celular y las patologías relacionadas con su disfunción. Científicos de la Universidad de Ginebra (UNIGE) en Suiza han combinado microscopía de alta resolución y técnicas de reconstrucción cinemática para visualizar, en movimiento, la génesis del centríolo humano.
Este orgánulo, esencial para la organización del esqueleto celular, está asociado, en caso de disfunción, a determinados cánceres, trastornos cerebrales o enfermedades de la retina. Este trabajo, publicado en la revista 'Cell' , aclara las complejidades del ensamblaje del centriolo. También abre muchas vías nuevas para el estudio de otros orgánulos celulares.
La génesis de los orgánulos se produce según una secuencia precisa de eventos sucesivos de reclutamiento de proteínas. La visualización de este ensamblaje en tiempo real proporciona una mejor comprensión del papel de estas proteínas en la estructura o función de los orgánulos. Sin embargo, la obtención de una secuencia de vídeo con resolución suficiente para distinguir componentes microscópicos tan complejos se enfrenta a una serie de limitaciones técnicas.
Esto es particularmente cierto en el caso del centríolo. Este orgánulo, que mide menos de 500 nanómetros (media milésima de milímetro), está constituido por alrededor de 100 proteínas diferentes organizadas en seis dominios subestructurales. Hasta hace unos años era imposible visualizar en detalle la estructura del centríolo. El laboratorio de Paul Guichard y Virginie Hamel, codirectores de investigación del departamento de biología molecular y celular de la Facultad de Ciencias de la UNIGE, ha cambiado esta situación utilizando la técnica de la microscopía de expansión. Esta técnica puntera permite inflar progresivamente las células y sus constituyentes sin deformarlas, para luego poder observarlas -mediante microscopios convencionales- con altísima resolución.
La obtención de imágenes del centríolo con tan alta resolución permite la ubicación exacta de las proteínas en un momento dado, pero no proporciona información sobre el orden de aparición de los dominios subestructurales o de las proteínas individuales. Marine Laporte, ex investigadora y docente del grupo UNIGE y primera autora del estudio, utilizó microscopía de expansión para analizar la ubicación de 24 proteínas en los seis dominios en más de mil centríolos en diferentes etapas de crecimiento.
''Este trabajo tan tedioso fue seguido por una reconstrucción cinemática pseudotemporal. En otras palabras, pudimos volver a ordenar cronológicamente estos miles de imágenes tomadas al azar durante la biogénesis de los centríolos, para reconstruir las distintas etapas en la formación de las subestructuras de los centríolos, utilizando un análisis informático que desarrollamos", explica Virginie Hamel, co -líder del estudio.
Este enfoque único, que combina la muy alta resolución de la microscopía de expansión y la reconstrucción cinemática, nos ha permitido modelar el primer ensamblaje 4D del centríolo humano. "Nuestro trabajo no sólo profundizará nuestra comprensión de la formación de centríolos, sino que también abrirá perspectivas increíbles en biología celular y molecular, ya que este método se puede aplicar a otras macromoléculas y estructuras celulares para estudiar su ensamblaje en el espacio y el tiempo", concluye Pablo Guichard.
