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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.
Mediante la integración de aprendizaje automático, teoría y datos de scRNA-seq, este estudio demuestra que la variabilidad coordinada en la expresión génica constituye una firma celular distintiva que refleja el estado regulatorio y la identidad de las células, especialmente en células madre y progenitoras.
Este estudio demuestra mediante un modelo computacional que la polarización y el movimiento direccional de las células pueden surgir espontáneamente como una propiedad intrínseca de las interacciones mecánicas entre la contractilidad del citoesqueleto y la adhesión al sustrato, sin necesidad de señales químicas externas ni complejas redes de señalización.
Este estudio presenta un modelo de grano grueso que incorpora explícitamente la desolvatación a nivel de residuos, revelando cómo esta energía moldea tanto el paisaje termodinámico como la dinámica cinética de la separación de fases líquido-líquido en proteínas intrínsecamente desordenadas.
Este estudio demuestra que el ácido esteárico promueve la estabilidad y viabilidad de *Staphylococcus epidermidis* al fluidizar la membrana lipídica y aumentar la rigidez del peptidoglicano, lo que resulta en un efecto prebiótico que mejora el crecimiento bacteriano.
El artículo presenta *torch-projectors*, una biblioteca de alto rendimiento para PyTorch que implementa operaciones de proyección diferenciables en el espacio de Fourier, optimizadas para múltiples dispositivos y significativamente más rápidas que las soluciones existentes para el análisis de microscopía electrónica.
El estudio revela que la formación de amiloide de TDP-43 en células de levadura ocurre únicamente cuando sus dominios de baja complejidad quedan atrapados en condensados arrestados, un proceso que puede ser suprimido por la condensación normal o por la unión de oligómeros, lo que ofrece nuevas oportunidades terapéuticas.
Este estudio demuestra que las estimaciones estereológicas clásicas de la capacidad de intercambio difusivo de la placenta sobreestiman sistemáticamente la escala de longitud difusiva en un 15-25% debido a la curvatura de la interfaz, lo que subraya la necesidad de incorporar consideraciones físicas y geométricas en estos métodos.
Este estudio combina predicciones de estructura basadas en inteligencia artificial y simulaciones de dinámica molecular para elucidar las diferencias estructurales, mecanismos de unión a sustratos y estrategias de anclaje a la membrana de las glicosiltransferasas GumH y GumI, claves en la biosíntesis de la goma xantana.
Mediante simulaciones de dinámica molecular, este estudio demuestra que la tensión lateral altera la termodinámica de la deformación de las membranas biológicas —y por ende la activación de proteínas mecanosensoras— al oponerse a la reducción del área proyectada, sin afectar la dinámica individual de los lípidos, un efecto que puede ser replicado por cambios en la composición lipídica que adelgazan la membrana.
Los autores desarrollaron un enfoque de transferencia de energía de resonancia de Förster (FRET) utilizando aminoácidos no canónicos fluorescentes para caracterizar las reorganizaciones conformacionales del canal de protones hHv1, demostrando que la adición de Zn2+ induce cambios reversibles en la estructura del canal, particularmente en su lado intracelular.