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biophysics

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La biofísica es el puente fascinante donde las leyes de la física se encuentran con la complejidad de la vida. En este campo, los investigadores utilizan herramientas y conceptos físicos para descifrar cómo funcionan las máquinas moleculares dentro de nuestras células, desde el plegamiento de proteínas hasta la transmisión de señales nerviosas. Es una disciplina que transforma preguntas biológicas profundas en problemas cuantificables, revelando los mecanismos ocultos que sostienen la vida.

En Gist.Science, monitoreamos constantemente bioRxiv para traerles las últimas novedades de este universo científico. Procesamos cada nuevo preprint en esta categoría, ofreciendo tanto un resumen técnico detallado como una explicación en lenguaje sencillo, asegurando que los hallazgos estén al alcance de todos. A continuación, presentamos los últimos artículos publicados en bioRxiv sobre biofísica.

Determinants of metal import and specificity in a bacterial transporter

Este estudio desentraña los determinantes estructurales y evolutivos de la especificidad del transportador de metales DraNramp, revelando que la importación de Mn2+ sigue un modelo de epistasis global, mientras que la adquisición de la capacidad de importar Mg2+ depende de mutaciones clave en posiciones centrales del sitio de unión combinadas con mutaciones moduladoras que alteran el equilibrio conformacional y generan interacciones epistáticas a larga distancia.

Berry, S. P., Freedman, C. B., Marks, D. S., Gaudet, R.2026-03-31⚛️ biophysics

Disentangling fluorescence signals from diffusing single molecules by independent component analysis

Este artículo presenta el análisis de componentes fluorescentes independientes (IFCA), un marco analítico basado en la descomposición de tensores de tercer orden que permite separar y cuantificar de manera robusta las señales de múltiples especies moleculares difusoras y subpoblaciones en intercambio rápido a partir de datos de fotones multiparamétricos.

Ishii, K., Sakaguchi, M., Tahara, T.2026-03-30⚛️ biophysics

Simulating Neutron Protein Crystallography Experiments: Applications to the Development of the NMX Instrument at ESS

Este artículo describe el uso de simulaciones de trazado de rayos de neutrones mediante McStas para optimizar el diseño del instrumento NMX en el ESS, demostrando que la división de rayos mejora la formación de eventos y validando los datos simulados mediante un nuevo método de muestreo y el software DIALS.

Bertelsen, M., Willendrup, P. K., Yoo, S., Meligrana, A., McDonagh, D., Bergmann, J., Oksanen, E., Finke, A. D.2026-03-30⚛️ biophysics

The limits of scaling in aggregation-driven patterning of cell collectives

Mediante la combinación de experimentos de confinamiento celular y un modelo continuo, este estudio revela que la dinámica de agregación en colectivos celulares impone un compromiso entre el tamaño del sistema y el tiempo de desarrollo, limitando la capacidad de escalado de los patrones en sistemas grandes debido a los retrasos causados por la coarsening.

Aulehla, A., Erzberger, A., Stokkermans, A., Zhao, M. L., Rombouts, J.2026-03-30⚛️ biophysics

Why structural divergence varies among residues in enzyme evolution: contributions of mutation, stability, and activity constraints

Este estudio demuestra que el modelo de Mutación-Estabilidad-Actividad (MSA) explica cómo la divergencia estructural de las enzimas varía entre residuos debido a la interacción entre la distribución de la flexibilidad proteica y las fuerzas selectivas específicas de cada familia sobre la estabilidad y la actividad.

Echave, J., Carpentier, M.2026-03-29⚛️ biophysics

Apical Localization of RNA Polymerases Modulate Transcription Dynamics and Supercoiling Domains Revealed by Cryo-ET

Mediante criomicroscopía electrónica tridimensional, este estudio revela que la localización apical de la ARN polimerasa en las superenrollaciones de ADN modula la dinámica de transcripción y la segregación de dominios de superenrollamiento, proporcionando un mecanismo molecular para el "estallido transcripcional" mediante la liberación cíclica de la enzima de sus restricciones apicales.

Zhang, M., Canari-Chumpitaz, C., Liu, J., Onoa, B., de Cleir, S., Cheng, E., Requejo, K. I., Bustamante, C.2026-03-26⚛️ biophysics

Physics-Grounded Evaluation to Guide Accurate Biomolecular Prediction

Este estudio demuestra que los modelos actuales de predicción de estructuras proteicas, como AlphaFold y ESMFold, presentan sesgos sistemáticos en las interacciones moleculares y no han aprendido completamente las reglas físicas subyacentes, lo que subraya la necesidad de evaluaciones basadas en la física para guiar el desarrollo de futuros modelos capaces de predecir con precisión la función biomolecular.

Lyu, N., Du, S., Shao, Q., Yang, Z., Ma, J., Herschlag, D.2026-03-25⚛️ biophysics

Both ATP and Mg2+ are Required for High-Affinity Binding of Indolmycin to Human Mitochondrial Tryptophanyl-tRNA Synthetase

Este estudio determina que tanto el ATP como el Mg2+ son esenciales para la unión de alta afinidad de la indolmicina a la trpRS mitocondrial humana, revelando mediante una estructura cristalina y datos termodinámicos que este mecanismo de coordinación metálica y formación de un estado basal reforzado es similar al observado en las enzimas bacterianas y difiere significativamente de la unión en la enzima citoplasmática humana.

carter, c. W.2026-03-25⚛️ biophysics

Molecular mechanics of smooth muscle contraction and relaxation modulated by caldesmon

Este estudio demuestra, por primera vez a nivel molecular, que la caldesmona actúa como un modulador mecánico crítico que inhibe la generación de fuerza y acelera la relajación del músculo liso, resolviendo contradicciones previas y ofreciendo nuevas perspectivas para el tratamiento de enfermedades como el asma y la hipertensión.

Schultz, M. L. C., Kachmar, L., Liu, C., Bai, A., Fletcher, S., Lauzon, A.-M.2026-03-25⚛️ biophysics