Reconstrucción de biocompartimentos sin membranas usando microfluídica

En un trabajo publicado recientemente en Chemical Communications por el grupo de Germán Rivas en el CIB se han propuesto nuevos procedimientos para la encapsulación de la proteína de división bacteriana FtsZ dentro de micro-gotas estabilizadas por lípidos y generadas por tecnología microfluídica. Estas micro-gotas fueron posteriormente convertidas en vesículas unilamelares gigantes permeables, permitiendo la introducción de pequeños ligandos en el sistema. El protocolo descrito, desarrollado en colaboración con CD Keating en la Penn State University, presenta mayor rendimiento, homogeneidad y compatibilidad biomolecular que los descritos anteriormente.
Las células vivas contienen microambientes y/o compartimentos, que pueden imitarse mediante sistemas de separación de fases líquido-líquido (LLPS), donde ciertas moléculas se acumulan específicamente para optimizar sus funciones. Los estudios de la reactividad y localización de proteínas y ácidos nucleicos en estos sistemas sintéticos evidencian la profunda influencia que los microambientes pueden tener en los procesos biológicos.
Los métodos propuestos en este artículo podrían ayudar a la generación de células artificiales que se asemejan más fielmente a diferentes funcionalidades, ya que permiten la inclusión de algunas de las características que son vitales para los sistemas vivos. El contorno semipermeable permite el intercambio de moléculas, y puede ser utilizado como base para desarrollos en permeabilidad sintonizable que promueve adaptabilidad. Los sistemas de separación de fase sin membranas modulan la localización dinámica de las macromoléculas. El control estricto de las concentraciones de todos los reactivos y consecuentemente de la generación de compartimentos sintéticos es clave para el control de las redes de reacción.

[Crédito de la imagen: Chem Commun]

Referencia: M Sobrinos-Sanguino, S Zorrilla, CD Keating, B Monterroso, G Rivas. 2017. Encapsulation of a compartmentalized cytoplasm mimic within a lipid membrane by microfluidics. Chem Commun (Camb). doi: 10.1039/c7cc01289f.