El cuerpo humano es una maravilla fascinadora en la cual los mil millones de procesos están ocurriendo constantemente. Las proteínas desempeñan un papel importante en todos estos procesos. Como químico analítico, estoy estudiando el contenido proteínico de los varios fluídos corporales, tales como sangre o saliva, para entender y encontrar muestras de la enfermedad tempranas e investigar los factores que influencian la comunicación, la regulación y el crecimiento en células humanas sanas. Este trabajo tiene implicaciones en medicina, biología y química.
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Todas las células humanas contienen un genoma, que es la información genética heredada de nuestros padres. El genoma es el modelo de la célula, como el diseño de la construcción para una casa. La casa real se construye fuera de las proteínas, "los bloques de edificio de nuestros cuerpos". Las proteínas son responsables de las cosas diversas tales como construyendo nuestros músculos y piel, de la digestión del alimento, del crecimiento de la célula y de las emociones humanas. Hay una proteína implicada en casi de proceso puede imaginarse. Nuestros cuerpos están produciendo constantemente las proteínas. Los malfuncionamientos en el proceso de producción conducen a veces a las proteínas nuevas o cambiantes. En la mayoría de los casos, esto tiene poco o nada de efecto en nuestros cuerpos. Sin embargo, en ocasiones raras, la proteína cambiante conduce a una función mejor en el cuerpo, conocido comúnmente como evolución. Y en algunos casos desafortunados, una proteína cambiante conduce a una enfermedad, tal como enfermedad de Alzheimer o enfermedad de Parkinson.
En mi investigación estoy mirando el contenido proteínico en varios fluídos corporales incluyendo la sangre, la orina, la saliva y el líquido cerebroespinal (el flúido rodeando el cerebro). Estos fluídos corporales contienen un número enorme de diversas proteínas así como otras sustancias. Las proteínas son moléculas complejas y para identificarlas una debe romperlas correctamente a menudo abajo en fragmentos más pequeños, llamados los peptides. Cada proteína consiste en muchos peptides, que son a menudo específicos para apenas esa proteína. Por ejemplo, el análisis del líquido cerebroespinal se puede comparar a tomar su libro preferido y a mezclarse encima de todas las palabras en un tazón de fuente gigantesco de sopa del alfabeto. Una necesidad primero selecciona cada palabra y crea oraciones, párrafos y los capítulos. Cada oración, párrafo y capítulo se deben arreglar correctamente en la orden para que la historia lea bien.
¿Por qué mida el contenido de proteínas y de peptides en líquidos del cuerpo humano? Bien, según lo mencionado antes, las proteínas y los peptides desempeñan un papel importante en casi cada proceso en el cuerpo y pueden ser la raíz de la enfermedad. La concentración de una proteína pudo ser aumentada o ser disminuida, o las proteínas nuevas pudieron aparecer como consecuencia de cierta enfermedad. El estudio y la comparación entre los pacientes que sufrían de una enfermedad y la gente sana pudieron revelar la causa de la enfermedad. Es importante entender porqué ocurre cierta enfermedad y en un estado temprano identifique las muestras para que esa enfermedad la trate eficientemente. Más allá del tratamiento de la enfermedad, hay gran interés en cómo funcionan las células sanas. En última instancia, los investigadores entenderán el papel de proteínas individuales y cómo trabajan juntos para regular el cuerpo. Volviendo la analogía de una casa, esto se podría comparar a estar parado en el emplazamiento de la obra de un edificio y a estudiar donde va cada pedazo y cómo vienen junta apoyar la casa.
¿Cómo este análisis se conduce en el laboratorio? Primero, se seleccionan "o se separan los peptides" de uno a. La separación se realiza en un tubo extremadamente pequeño del cristal. Bajo influencia de un campo eléctrico fuerte, los peptides se moverán a través del tubo a diversas velocidades. Esta técnica de la separación, que se aprovecha de las diferencias en velocidad, se llama el electrophoresis capilar. En segundo lugar, la identidad y la cantidad de cada peptide deben ser determinadas. Esto se hace con un espectrómetro total. El espectrómetro total mide cada peptide masa-a-carga cociente. De la información obtenida por el espectrómetro total uno puede determinar la estructura y la masa de cada peptide.
Los peptides detectados entonces se emparejan contra las bases de datos que contienen secuencias del peptide de proteínas sabidas (imagínese el comparar de los fragmentos del libro que destruimos a una base de datos de oraciones posibles). Esto se hace para identificar los peptides y las proteínas de los cuales vinieron. El emparejar de la base de datos es aburrido y desperdiciador de tiempo y hay así una gran necesidad de computadoras rápidas y de gran alcance y de bases de datos confiables. Después de que se termine el emparejar del peptide y de la proteína, está hasta los analistas para encontrar tendencias en los resultados. De acuerdo con estas tendencias, entonces desarrollan teorías sobre el papel que las proteínas específicas pueden desempeñar en el cuerpo.
Mi propia investigación se centra en mejorar los métodos para separar y detectar las proteínas. He refinado las maneras de separar y de transferir los peptides del tubo de cristal al espectrómetro total. Los investigadores médicos, biológicos y químicos ahora están utilizando mis métodos.
Estoy interesado en descubrir cómo las proteínas se comunican con uno a. Hago esto suavemente uniendo las proteínas a un lado de una capa delgada del oro y despidiendo la luz del otro lado. Mirando cambia en la luz reflejada como diversas proteínas se presentan a las proteínas unidas, yo puede ver obran recíprocamente qué proteínas, cómo rápidamente obran recíprocamente, y cómo obran recíprocamente fuertemente. Debido a la importancia de proteínas a la salud, estos estudios pueden revelar qué drogas pudieron ser eficaces en enfermedad que trataba, o desenredan preguntas sobre cómo las proteínas funcionan en el cuerpo.
Las proteínas son uno de los bloques de edificio de todas las cosas vivas. Son vitales a todo que lo hace un organismo, de la mudanza, al pensamiento, a digerir el alimento. Estoy interesado en una actividad particular de proteínas, que se está comunicando con uno a. Utilizo una técnica que, como escuchar detras de las puertas, me permita oír las conversaciones de las proteínas sin la interrupción de ellas. La técnica confía en el hecho de que no todas las proteínas están interesadas en uno a. Para su función biológica, las proteínas se han convertido para reconocer algunas proteínas mientras que totalmente no hacen caso de otras. A menudo, el reconocimiento es seguido por un cierto cambio en la forma de la proteína, que le permite hacer un diverso trabajo, por ejemplo hace un material necesario o transmite una señal a partir de una porción de su ambiente a otra.
La proteína que estoy examinando actualmente se encuentra en el corazón y es responsable de las acometidas de la adrenalina. Si usted consigue en una situación peligrosa para la vida, esta proteína responderá a la inundación de la adrenalina en su sistema y preparará a su cuerpo para luchar o para huir. La proteína se llama un receptor porque recibe una señal de la adrenalina. Hay muchas diversas clases de receptores, que reciben señales de diversas cosas, y pues una clase de proteínas ellas es vital a la función normal de un organismo. Los receptores tienen la tarea interesante de mensajes que se comunican a través de la membrana de la célula, la piel fina de la célula que permite que solamente algunas cosas pasen a través. La membrana guarda el contenido de la célula adentro, mientras que guarda el resto del mundo hacia fuera. Sin embargo, la célula todavía necesita una manera de recibir selectivamente la información del exterior de mundo, y ésa es la función de un receptor. Los mensajes importantes, llevados por los productos químicos que viajan, alcanzan la membrana de la célula, donde pasan su mensaje al receptor en la membrana. Cambiando su forma, el receptor transporta el mensaje al interior de la célula donde se comunica con una diversa proteína que pueda moverse alrededor de la célula y haga la célula responder apropiadamente al mensaje del exterior. En la caja de estos receptores adrenalina-sensibles en el corazón, el receptor obra recíprocamente con adrenalina del exterior y transporta el mensaje a otra proteína en el interior. Cuando muchas células del corazón reciben este mensaje en el mismo tiempo, el corazón comienza a batir más rápidamente, alistando el cuerpo para la respuesta del "luchar-o-vuelo". Obviamente, si el receptor no hace su trabajo correctamente, el corazón no tendría la respuesta derecha al estímulo.
Para escuchar detras de las puertas en las proteínas, debo dejarlas funcionar normalmente. Esto significa eso más bien que manejando las proteínas directamente, las observo indirectamente. Pego una proteína a un pedazo de oro fino. En hacer así pues, intento no alterar la proteína, puesto que quisiera que fuera tan natural como sea posible. Entonces despido la luz de la parte posterior del oro. El oro es tan delgadamente que una cierta luz penetra al otro lado, donde puede considerar cualquier proteína unida al oro en el frente. Las proteínas absorben la luz, así que la luz reflejada es menos intensa que la luz original. Mientras que más proteínas se agregan a la capa encima del oro, la luz reflejada llega a ser más dévil. Entonces introduzco diversas proteínas al ambiente sobre las proteínas fijas. Si tienen cualquier cosa decir el uno al otro, atarán juntas, haciendo la capa de la proteína más grueso y el amortiguador ligero.
Hay dos motivaciones para la investigación que lo hago. El primer es la comprensión fundamental de cómo las proteínas trabajan. Las proteínas están implicadas en muchas relaciones complejas, haciéndoles un desafío emocionante para los científicos. La segunda motivación es el papel de proteínas es enfermedad. Cuando las proteínas van haywire, la enfermedad es el resultado inevitable. En hecho, sobre el 50% de drogas terapéuticas en el mercado o en las proteínas del receptor de la ayuda del desarrollo a funcionar suavemente. Mis experimentos revelan las conversaciones complicadas entre las proteínas que mantienen salud, o causan su deterioración.
Si usted desea saber más sobre este artículo usted puede visitar la página www.edgar-arroyo.com o www.gialive.com
Arroyo De Edgar
Departamento de la investigación
Instituto De Protengia
Marcha de 2005
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