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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.
Este artículo introduce un Marco de Referencia Dinámico (DRF, por sus siglas en inglés) dentro de un modelo de centro de célula fuera de la red para simular la remodelación subcelular en monocapas epiteliales, permitiendo la reproducción de respuestas mecánicas multiescala y el análisis de cómo el historial de deformación influye en la recuperación del tejido.
A pesar de compartir un plegamiento casi idéntico y una flexibilidad promedio de la cadena principal, la citoquina IL-1β y su antagonista IL-1Ra exhiben funciones distintas debido a que la interfaz de unión al receptor del agonista posee una movilidad local anómalamente alta, demostrando que la distribución espacial de la entropía conformacional, en lugar de su cantidad total, dicta la regulación alostérica y el resultado biológico.
Este estudio utiliza criomicroscopía electrónica (cryo-EM) para resolver las estructuras tanto de la CYP3A4 sin ligando como con ligando, revelando que la plasticidad estructural en el bucle F/G y la promiscuidad de ligando subyacen a la capacidad de la enzima para acomodar diversos fármacos y explican las limitaciones de los modelos predictivos actuales.
Este estudio combina mediciones experimentales con un modelo de campo de fase hidrodinámico para demostrar que la tensión superficial y la elongación de la punta del tallo impulsan el proceso de humectación inversa responsable de la morfogénesis y el desprendimiento del sustrato de los cuerpos fructíferos de *Dictyostelium*.
El artículo presenta BioSecBench-Function, un banco de pruebas verificable que comprende 111 evaluaciones a través de siete tipos de preguntas relevantes para la bioseguridad para evaluar la capacidad de los agentes de IA para inferir con precisión funciones biológicas a partir de datos experimentales, revelando variaciones significativas de rendimiento entre los modelos y destacando que el costo no es un predictor fiable de la precisión.
Este estudio presenta una célula sintética mínima construida a partir de Vesículas Unilamelares Gigantes equipadas con nanoporos de ADN con compuerta que mantienen la homeostasis de forma autónoma mediante la utilización de un bucle de retroalimentación negativa donde bloqueadores de ARN transcritos internamente regulan la entrada de rNTP, permitiendo la producción sostenida de ARN durante hasta 16 horas bajo diversas condiciones externas.
Este estudio presenta el primer análisis de todo el genoma de las respuestas transcripcionales en sangre humana a la irradiación por neutrones frente a fotones, revelando que los neutrones inducen un perfil de expresión génica más potente y distinto impulsado por la señalización cGAS-STING-NF-κB con una efectividad biológica relativa (RBE) transcriptómica global de aproximadamente 1.3, al tiempo que identifica una estrecha ventana temporal de 6 horas y firmas génicas específicas esenciales para distinguir la exposición a neutrones de la exposición a fotones en biodosimetría.
Al emplear un conjunto de herramientas optogenéticas para manipular la longitud de los reticuladores de actina, este estudio demuestra que las propiedades mecánicas de la corteza de actina, específicamente su rigidez y su comportamiento de endurecimiento por tensión, codifican un interruptor dependiente de la longitud que determina si las células experimentan delaminación cortical o polarización y ruptura de simetría.
Este artículo presenta la estructura de un complejo de replicación de una ribozima de ARN polimerasa, revelando cómo la evolución dirigida moldeó un núcleo catalítico conservado en una configuración de "mano derecha" similar a las polimerasas de proteínas para facilitar la copia del material genético.
Este artículo presenta un marco termodinámico que utiliza estimaciones de entropía derivadas de secuencias y modelos de lenguaje de proteínas para mapear, clasificar y predecir proteínas elásticas en todo el proteoma humano, revelando distintos mecanismos de retroceso y expandiendo su alcance funcional más allá de los materiales estructurales tradicionales.