De moléculas a células: las fuerzas mecánicas en biología a múltiples escalas

De moléculas a células: las fuerzas mecánicas en biología a múltiples escalas

Tradicionalmente, la biología se ha interpretado en términos bioquímicos y genéticos. Sin embargo, cada vez es más evidente que las fuerzas mecánicas constituyen un componente fundamental que influye en los sistemas biológicos en todas las escalas. Procesos tan diversos como la contracción muscular, la audición, el crecimiento de las raíces de las plantas o la colonización bacteriana dependen de la capacidad de las células para detectar y responder a estímulos mecánicos. Muchos de estos fenómenos observables a escala de organismo, tejido o célula tienen su origen a nivel molecular. Las proteínas implicadas en estos procesos pueden sufrir cambios conformacionales bajo fuerzas mecánicas, lo que altera su función, modula sus interacciones con otras proteínas o favorece modificaciones postraduccionales. Estos eventos a nanoescala constituyen la base de los mecanismos que permiten a las células y a los organismos detectar y responder a fuerzas mecánicas.

En este seminario exploraremos cómo es posible abordar estos fenómenos mediante la técnica de pinzas magnéticas de molécula individual, que permite aplicar fuerzas controladas a proteínas que, de forma natural, desempeñan sus funciones bajo perturbaciones mecánicas. A través de varios ejemplos, discutiremos cómo la fuerza regula las interacciones proteína-proteína durante la formación de adhesiones focales, cómo puede modular reacciones químicas implicadas en procesos de adhesión y cómo determinadas proteínas bacterianas implicadas en la colonización de plantas y de humanos funcionan como sensores mecánicos.