“Están investigando un área que, en gran medida, no ha sido explorada”, dijo Sol Grunerque investiga biofísica molecular en la Universidad de Cornell; fue consultado para el estudio pero no fue coautor.
Los lípidos plasmalógenos también se encuentran en el cerebro humano y su papel en las membranas de las profundidades marinas podría ayudar a explicar aspectos de la señalización celular. Más inmediatamente, la investigación revela una nueva forma en que la vida se ha adaptado a las condiciones más extremas de las profundidades del océano.
Loco en la membrana
Las células de toda la vida en la Tierra están rodeadas de moléculas grasas conocidas como lípidos. Si pones algunos lípidos en un tubo de ensayo y les agregas agua, automáticamente se alinean espalda con espalda: las colas grasosas de los lípidos, que odian el agua, se mezclan para formar una capa interna, y sus cabezas, amantes del agua, se organizan para formar la capa externa. porciones de una membrana delgada. “Es como si el aceite y el agua se separaran en un plato”, dijo Winnikoff. “Es universal para los lípidos y es lo que los hace funcionar”.
Para una célula, una membrana lipídica externa sirve como una barrera física que, al igual que la pared externa de una casa, proporciona estructura y mantiene adentro el interior de la célula. Pero la barrera no puede ser demasiado sólida: está repleta de proteínas, que necesitan algo de margen de maniobra para llevar a cabo sus diversas funciones celulares, como transportar moléculas a través de la membrana. Y a veces una membrana celular se pellizca para liberar sustancias químicas al medio ambiente y luego se vuelve a fusionar.
Por lo tanto, para que una membrana sea sana y funcional, debe ser robusta, fluida y dinámica al mismo tiempo. “Las membranas se están equilibrando justo al borde de la estabilidad”, dijo Winnikoff. “Aunque tiene esta estructura realmente bien definida, todas las moléculas individuales que forman las láminas a ambos lados fluyen unas alrededor de otras todo el tiempo. En realidad, es un cristal líquido”.
Una de las propiedades emergentes de esta estructura, dijo, es que la parte media de la membrana es muy sensible tanto a la temperatura como a la presión, mucho más que otras moléculas biológicas como las proteínas, el ADN o el ARN. Si enfrías una membrana lipídica, por ejemplo, las moléculas se mueven más lentamente, “y eventualmente simplemente se unirán”, dijo Winnikoff, como cuando pones aceite de oliva en el refrigerador. “Biológicamente, eso es generalmente algo malo”. Los procesos metabólicos se detienen; la membrana puede incluso agrietarse y filtrar su contenido.
Para evitar esto, muchos animales adaptados al frío tienen membranas compuestas por una mezcla de moléculas lipídicas con estructuras ligeramente diferentes para mantener el cristal líquido fluyendo, incluso a bajas temperaturas. Como la alta presión también ralentiza el flujo de una membrana, muchos biólogos supusieron que las membranas de las profundidades marinas se construyeron de la misma manera.