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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 estudio demuestra que los condensados biomoleculares crean un entorno único que facilita la formación de especies reactivas de oxígeno inducidas por la excitación de fluoróforos, lo que provoca el entrecruzamiento y la solidificación de proteínas, revelando además que el nivel redox celular regula la reología de estos condensados y advirtiendo sobre artefactos en la microscopía de fluorescencia.
Este estudio utiliza transferencia de energía de resonancia de Förster (eFRET) para demostrar que la proteína soluble Vpu del VIH-1 forma un complejo estable con la calmodulina unida a calcio, identificando un motivo de unión en la hélice 1 que regula la estabilidad del complejo y sugiriendo un mecanismo donde la disociación de la calmodulina facilita la inserción de Vpu en la membrana celular.
Este estudio revela que el inflamasoma no canónico es un complejo heterogéneo y dinámico con estructura de globo fundido, donde la unión del LPS induce la dimerización de la caspasa-11, activando así su función proteolítica.
Este estudio demuestra que el mal plegamiento de proteínas causado por un estado de entrelazamiento inadecuado aumenta significativamente su probabilidad de ser degradadas por el proteasoma en células humanas, aunque aproximadamente un tercio de estas proteínas mal plegadas evitan la degradación al mantener un estado estructural similar al nativo.
Este estudio utiliza simulaciones de dinámica molecular y métodos de IA para revelar que la activación de la metiltransferasa nsp16 del SARS-CoV-2 depende de la unión con su cofactor nsp10, la cual estabiliza un "cerrojo" hidrofóbico que permite la apertura del sitio de unión al ARN y la correcta dinámica del bolsillo de SAM, proporcionando así una comprensión mecanicista clave para el desarrollo de inhibidores.
Este estudio utiliza simulaciones de dinámica molecular a nivel atómico para demostrar que el aumento de la concentración de lipomananos y lipoarabinomananos en la membrana interna de las micobacterias induce un cambio conformacional hacia un estado de cepillo compacto que reduce el volumen accesible al solvente y desacopla la difusión lipídica entre las dos hojas de la bicapa, proporcionando así un marco molecular para comprender la función de barrera física y plataforma de virulencia de esta membrana.
Mediante el mapeo de temperatura intracelular, este estudio demuestra que la disipación de calor en células vivas es un proceso no difusivo y lento, distinto de la conducción térmica convencional, lo que induce temperaturas locales elevadas y revela nuevos principios físicos sobre la termodinámica celular.
El estudio demuestra que el análisis multifractal de los electrogramas auriculares permite distinguir entre los fenotipos de fibrilación auricular paroxística y no paroxística, predecir la respuesta a fármacos como la flecainida e identificar la terminación espontánea inminente mediante la cuantificación de fluctuaciones dinámicas que actúan como biomarcadores de la progresión de la enfermedad y la proximidad a la transición de fase crítica.
Los autores desarrollan un flujo de trabajo de imagen y seguimiento de moléculas individuales mediante la técnica PAINT-SPT en biopsias líquidas clínicas sin necesidad de fijación o modificación genética, lo que revela una heterogeneidad nanoscópica en biomarcadores de cáncer y permite distinguir células sanas de tumorales mediante huellas dactilares de movilidad molecular.
Mediante imágenes de molécula única, este estudio demuestra que la movilidad lateral de las proteínas G heterotriméricas en células vivas varía según el subtipo, siendo significativamente menor en aquellas que contienen las subunidades G12 y G13 en comparación con las que poseen Gi/o, Gs o Gq.