Las proteínas de colores

Los organismos marinos sésiles son aquellas especies que se encuentran adheridas en el fondo del mar, como los corales y anémonas. Estos organismos muestran una amplia variedad de colores debido a la expresión de cromoproteínas, que son proteínas que por su estructura permiten tener un color intenso a simple vista. Estas proteínas muestran una fuerte similitud en secuencia y estructura con la proteína verde fluorescente o GFP (por sus siglas en inglés), que es fluorescente cuando incide luz ultravioleta en ella.

Las cromoproteínas (también llamadas pocilloporinas), a diferencia de la proteína GFP, son no fluorescentes y se caracterizan por tener una absorción de luz con un coeficiente de extinción molar muy elevado, en algunos casos, superando los 100,000 M−1cm−1; es decir, absorben mucha luz y prácticamente sin fluorescencia (llamado rendimiento cuántico o brillo).

También existen proteínas con propiedades duales, como la proteína rojo fluorescente del coral Discosoma striata (DsRFP), esta proteína puede absorber tanto luz ultravioleta como luz visible con lo que puede analizarse con equipos de laboratorio sofisticados, pero también a simple vista. Esta proteína se ha aplicado en Entamoeba histolytica, que es el agente causante de la amebiasis entérica y puede complicarse hasta provocar la muerte si no se trata adecuadamente. En Entamoeba histolytica ha permitido ser usada como un nuevo método de análisis de procesos celulares internos, que en un futuro podrían coadyuvar a entender la biología de este organismo patógeno.

En biología, las proteínas han tenido un impacto muy importante para describir procesos internos de las células y los seres vivos, tal ha sido su aporte que en el 2008 fue galardonado su uso y aplicación con el Nobel de Química. En el Departamento de Biología de la Universidad de Guanajuato se están implementando las cromoproteínas como herramientas para comprender la biología de diversos organismos y también se busca abonar en el conocimiento de estas proteínas. Un ejemplo curioso es el estudio de la proteína aeBlue una cromoproteína aislada de una anémona; que al expresarla en una bacteria, Escherichia coli (bacteria que se encuentra regularmente en seres humanos y animales de sangre caliente), se encontró que al congelar esta proteína presentó un cambio de color de azul a rosa, el cual además es reversible a su color nativo azul al ir incrementando la temperatura de congelación a temperatura ambiental. Este cambio curioso en esta proteína es raro, ya que el color depende de unos cuantos aminoácidos que componen la proteína, pero al moverse de posición puede presentarse un cambio de color.

Poco se sabe sobre la función de las proteínas de color y las fluorescentes en la biología de los organismos marinos. De las pocas evidencias que se tienen es que son importantes protectores de luz solar, pero cuando la expresión de estas proteínas baja normalmente está asociado a un proceso de enfermedad en organismos marinos como el coral y anémonas. Continuar con investigaciones en estas áreas potencialmente podrá esclarecer la función de las proteínas en estos organismos, así como su uso potencial en biología y biotecnología, en especial para localizar proteínas de importancia en organismos patógenos y poder entender sus mecanismos de invasión en humanos y otros seres vivos.

El Dr. Bernardo Franco Bárcenas, del Departamento de Biología de la División de Ciencias Naturales y Exactas es profesor titular de tiempo completo desde el 2013 al presente. Realizó un postdoctorado en Oklahoma State University, USA durante el 2012. Obtuvo el grado de Doctor en Ciencias Biomédicas en el Instituto de Investigaciones Biomédicas, UNAM. Cuenta con la Distinción del Sistema Nacional de Investigadores nivel II y el Perfil deseable PRODEP. Tiene experiencia en Biología Molecular y Microbiología de Bacterias y Protozoarios, con énfasis en mecanismos moleculares relacionados a patogenicidad y microbiología en general. Desarrollo de herramientas moleculares para el análisis de daño celular causado por agentes externos y xenobióticos en microorganismos. Ha publicado 34 artículos en revistas indexadas y ha participado en la formación de 10 estudiantes de licenciatura, 5 de maestría y 3 de doctorado.

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