El nanotraductor permite la comunicación entre organismos no relacionados

El nanotraductor permite la comunicación entre organismos no relacionados


Las células se comunican entre sí usando el lenguaje de la química; pero las células de diferentes reinos, como las levaduras y las bacterias, hablan dialectos que son prácticamente incomprensibles entre sí. Los investigadores creen que pueden controlar el comportamiento de los microbios para protegerse de las enfermedades aprendiendo cómo ‘hablan’.

El dispositivo de traducción a nanoescala permite la comunicación entre organismos no relacionados.
En el nuevo sistema que se muestra arriba, un nanotraductor (círculo punteado) permitió que la levadura (verde) respondiera a una señal enviada por bacterias (marrón). Crédito de la foto: Adaptado de Nano Letters, 2022.

Esfuerzos como este aún están en pañales, pero los investigadores describieron recientemente el primer sistema que permite que dos organismos no relacionados se comuniquen entre sí. El estudio fue publicado en ACS. nano letras.

Muchas células envían y reciben señales químicas. Este sistema permite que los hongos se apareen, las bacterias controlen su comportamiento y las células humanas se adviertan entre sí de las amenazas. Este tipo de comunicación química ha inspirado a los científicos a idear sus propias formas de participar en estas conversaciones para que puedan instruir a las células.

Aunque algunos trabajos han investigado partículas a micro o nanoescala que se comunican con un tipo de célula, no se ha investigado el uso de partículas para permitir la comunicación entre dos tipos de células diferentes.

Antoni Llopis-Lorente, Ramón Martínez-Máñez y colaboradores pretendían desarrollar un dispositivo de traducción a nanoescala que les permitiera enviar una señal química entre miembros de dos reinos de vida diferentes. Esto rara vez ocurre en la naturaleza.

El nanotraductor se fabricó a partir de nanopartículas de sílice cargadas con dos moléculas: una que reacciona con la glucosa y otra llamada fleomicina. Construyeron un sistema de señalización de dos pasos que probaron por separado antes de armarlos.

Los investigadores comenzaron a descubrir E. coli a la lactosa, que desencadena una señal. Las bacterias convirtieron la lactosa en glucosa, que luego reaccionó con el nanotraductor. Luego, el dispositivo liberó fleomicina, otro mensajero. Levadura Saccharomyces cerevisiae identificó la fleomicina y reaccionó por fluorescencia como modificada genéticamente.

Según los investigadores, los sistemas de comunicación similares basados ​​en nanotraductores podrían tener una amplia gama de aplicaciones. Por ejemplo, estos dispositivos podrían utilizarse para indicar a las células que desactiven algunos procesos y activen otros, o para alterar la actividad de las células inmunitarias humanas para tratar enfermedades, agregaron.

Los autores agradecen al gobierno español ya la Generalitat Valenciana por el apoyo financiero.

Referencia de la revista:

de Luis, B. y otros. (2022) Comunicación entre reinos nanoprogramados entre microorganismos vivos. nano letras. doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c02435.

Fuente: https://pubs.acs.org/

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