Nuestras historias favoritas de biología celular y molecular de 2021
ARRIBA: IKUMI KAYAMA, STUDIO KAYAMA; B. SHRESTHA ET AL., SCI TRANSL MED, 2021; CHRISTIAN KOST, UNIVERSIDAD OSNABRCK; ISTOCK.COM, OLEMEDIA
¿Pueden aprender las células individuales?
Es una idea controvertida que la inteligencia puede surgir en ausencia de un cerebro, una idea que comenzó a mediados del siglo XX. La psicóloga Beatrice Gelber informó en 1962 que un organismo unicelular llamado paramecio podía aprender a asociar un trozo de alambre con la comida, al igual que los perros de Pavlov habían aprendido a asociar un timbre con la hora de comer. Ahora, la idea está siendo analizada más seriamente por la comunidad científica, con un puñado de experimentos recientes que sugieren que algunas formas de memoria pueden codificarse intracelularmente, lo que posiblemente respalde la aparición de comportamientos complejos en todo el reino animal. La gran idea es que todos estos son ejemplos de una capacidad fundamental que existe en una amplia gama de sistemas: la capacidad de alterar su comportamiento futuro en función de su experiencia pasada, dice Michael Levin, biólogo regenerativo y del desarrollo de la Universidad de Tufts.
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¿Qué pasa con los nanotubos bacterianos?
En los últimos años se han publicado algunos hallazgos desconcertantes sobre los nanotubos bacterianos, estructuras celulares membranosas que parecen formar huecos conexiones entre microbios y permiten la transferencia de materiales moleculares. Algunos trabajos incluso han sugerido que estos nanotubos pueden unir bacterias con células de mamíferos. Pero ciertos grupos han tenido dificultades para replicar los hallazgos que demostraron la existencia y la utilidad de las estructuras, y algunos especulan que, en lugar de características de la biología de los microbios vivos que se han pasado por alto durante mucho tiempo, los nanotubos son producidos solo por células moribundas. Aún así, el microbiólogo de la Universidad Hebrea de Jerusalén, Sigal Ben-Yehuda, quien con sus colegas publicó su primer artículo informando sobre la existencia de nanotubos bacterianos en 2011, está convencido de que más investigaciones demostrarán su importancia incluso entre microbios saludables. La ciencia es una maratón, y estamos corriendo una maratón, no una carrera de velocidad.
Pueden verse nanotubos que se extienden desde E. coli en esta micrografía electrónica de barrido de un cocultivo de E. coli y Acinetobacter baylyi.CHRISTIAN KOST, UNIVERSIDAD DE OSNABRCK
Los orgánulos sintéticos permiten a los investigadores controlar el comportamiento celular
En una nueva e ingeniosa forma de controlar el comportamiento celular, los investigadores han diseñó una proteína de andamiaje que forma condensados u orgánulos sin membrana y puede recolectar una proteína de carga que de otro modo sería necesaria para una función celular. Esto se logra vinculando la carga a una etiqueta peptídica que interactúa con la proteína de andamiaje. Y al incorporar una proteína fotoescindible, el sistema se vuelve reversible, con la luz descomponiendo la porción fotoescindible para liberar la carga de vuelta al citoplasma, donde puede reiniciar el comportamiento celular correspondiente. Puede cambiar las salidas celulares y la función celular compleja ya sea concentrando [un factor particular] en una esquina o dejándolo ir desde la esquina [de la célula], dice Edward Lemke, químico biofísico de la Universidad Johannes Gutenberg Mainz e IMB Mainz en Alemania que no participó en el trabajo. Simplemente demostrando que esto es posible, creo que es realmente genial. demostrado ser prometedor en las pruebas con animales: los anticuerpos humanos diseñados capturaron con éxito más del 99,9 por ciento de los espermatozoides humanos introducidos en el tracto reproductivo de las ovejas. Los autores (algunos de los cuales iniciaron una empresa, Mucommune, para desarrollar anticonceptivos basados en anticuerpos) argumentan que podría servir como una alternativa muy necesaria a las opciones de control de la natalidad hormonal. Pascal Gagneux, biólogo evolutivo de la Universidad de California en San Diego, que no participó en la investigación, elogia el estudio por su gran trabajo impresionante y una idea realmente interesante. Sin embargo, agrega que se necesitan más pruebas para evaluar el enfoque en humanos. Será mejor que esta cosa sea muy, muy hermética, porque incluso si es sorprendente la cantidad de espermatozoides incapacitados, mientras tengas uno, teóricamente aún podrías quedar embarazada. anticuerpo B. SHRESTHA ET AL., SCI TRANSL MED, 2021
Atlas completo de células de corales constructores de arrecifes creados
Una mirada en profundidad en el coral coliflor liso (Stylophora pistillata) ha proporcionado información sobre 40 tipos de células, incluidas las primeras células inmunitarias conocidas para cualquier coral. Tali Mass, ecóloga marina de la Universidad de Haifa en Israel, y sus colegas idearon un nuevo protocolo que redujo el tiempo de preparación de la muestra de 48 horas a 15 minutos, lo que les permitió secuenciar los transcriptomas de más de 37 000 células individuales. Los patrones de expresión génica representados en las transcripciones secuenciadas formaron la base de la agrupación e identificación de tipos de células. Esto es algo que necesitábamos hacer desde siempre en la ciencia de los corales, dice Nikki Traylor-Knowles, inmunóloga de corales de la Universidad de Miami que no participó en el estudio. El artículo es un tesoro oculto que ayudará en gran parte del trabajo molecular y funcional que ha sido reprimido en el campo de los corales durante tanto tiempo.
Un primer plano de los pólipos de Stylophora pistillataSHANI LEVY