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Un grupo de investigadores de la Universidad Nacional de Rosario (UNR) trabaja en el estudio de un termosensor que detecta pequeños cambios en la temperatura exterior y desencadena reordenamientos funcionales y estructurales decisivos para la supervivencia. Esa información la utilizan para diseñar nuevos dispositivos que podrÃan detectar otras señales de utilidad en la industria o la medicina. "Tratamos de entender como funciona un sensor, en este caso es un termosensor, una proteÃna que se ubica en una membrana de una célula y está presente en distintos organismos. Nosotros trabajamos con una bacteria del suelo que es una bacteria modelo que se utiliza para muchas investigaciones, pero el termosensor tiene análogos en otros organismos", indicó la directora del proyecto Larisa Cybulski. El grupo de investigación se completa con las becarias MarÃa Eugenia Inda y Daniela Vázquez, todas pertenecientes al Departamento de MicrobiologÃa de la Facultad de Ciencias BioquÃmicas y Farmacéuticas de la UNR y el Conicet.
Para las cientÃficas, la habilidad de detectar y responder a distintos estÃmulos externos, como el sonido, luz, temperatura, o estÃmulos internos, como hormonas y metabolitos es esencial para la supervivencia. "La comprensión de los mecanismos moleculares que subyacen en los procesos de percepción y transducción de estÃmulos, es decir la transformación de un tipo de señal o energÃa en otra de distinta naturaleza, continúa siendo un desafÃo en investigación", plantearon.
El proyecto propone un abordaje multidisciplinario. Las investigadoras contaron que esta forma de estudio "ayuda a entender las bases biofÃsicas y moleculares que rigen el fenómeno de detección de una señal extracelular fÃsica, como lo es un cambio de temperatura, para convertirla con posterioridad en una señal quÃmica que resulta últimamente en un cambio de la expresión génica".
Para entender de qué se trata la investigación, Cybulski explicó que "los termosensores son moléculas sensibles a la temperatura, que se encuentran en bacterias, insectos, plantas y mamÃferos". Asimismo, definió al sensor como "una proteÃna que se encuentra presente en la membrana celular y capta información del medio y en nuestro caso, temperatura". Sin embargo, aclaró que "los sensores en general pueden detectar, hormonas, metabolito, sustancias tóxicas, presencias de agentes extraños, patógenos, entre otros".
En el mismo sentido, Cybulski indicó: "Este proyecto está enfocado a estudiar las bases que rigen el funcionamiento del termosensor bacteriano, al que llamamos DesK, y a extender el estudio a otros termosensores biológicos en microorganismos patógenos, asà como abrir las puertas al diseño racional de biosensores".
El proyecto consta de un pilar básico en donde se evalúa cuál es la naturaleza de las intervenciones biofÃsicas y uno aplicado, en el cual se valora qué grado de penetrabilidad tiene el mecanismo de transducción de señales que encontramos para el termosensor, estudiando su presencia en organismos de interés comercial y sanitario.
En base a esto, Cybulski explicó que, por ejemplo, Listeria es una bacteria que puede crecer a baja temperatura en el suelo, agua y alimentos refrigerados, y además puede crecer intracelularmente a 37°C provocando serias infecciones en el hombre. "Lo que intentamos descifrar es cuáles son los mecanismos que le permiten crecer a temperaturas tan disÃmiles como 0°C y 37°C", precisó la investigadora.
"El gran desafÃo es ahora transferir esta información al campo de la BiologÃa Sintética y al diseño racional de nuevos dispositivos termosensores que puedan activarse en distintos rangos de temperatura, desarrollando asà herramientas termogenéticas que puedan ser integradas en circuitos genéticos de interés", indicó Cybulski, para luego agregar: "Nuestro trabajo se proyecta además al diseño de sensores que puedan detectar otras señales de utilidad en la industria o la medicina y además utilizar esta información para diseñar algo nuevo. Por ejemplo, si conocemos cómo funciona el motor de un auto después podemos mejorarlo o diseñar motores con distintas propiedades".
En cuanto al trabajo realizado y el desafÃo a futuro, las investigadoras coincidieron en que "es un proyecto ambicioso, pero plausible, ya que contamos con colaboradores nacionales e internacionales, expertos, una becaria posdoctoral y dos becarios doctorales".
*Dirección de Comunicación de la Ciencia-UNR
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