I sistemi viventi sono definiti da un flusso continuo di energia, essenziale per lo sviluppo fisico, la guarigione delle ferite e la nostra risposta immunitaria a malattie come il cancro. Ma misurare il flusso di energia di un processo specifico, come la generazione di forza, è complicato dagli oltre 10.000 diversi tipi di proteine molecolari che interagiscono all'interno di ciascuna delle nostre cellule.
Gli scienziati del Systems Biology Institute di Yale hanno realizzato una cellula artificiale per consentire una misurazione precisa del consumo di energia e della generazione di forza nelle nostre cellule. Il lavoro, proveniente dal laboratorio di Michael Murrell, professore associato di ingegneria biomedica e fisica, è stato pubblicato su Nature Communications .
Le cellule artificiali comprendevano proteine chiave responsabili della generazione della forza cellulare:un citoscheletro, che agisce come le ossa e i muscoli del corpo umano, avvolto in una membrana esterna.
I loro risultati hanno rivelato che la quantità di energia consumata varia a seconda delle diverse caratteristiche morfologiche. Ad esempio, le cellule con citoscheletri più spessi consumavano meno energia rispetto alle cellule con architettura ramificata e i citoscheletri più lunghi esercitavano una forza maggiore.
Svelare i principi del consumo di energia migliorerà la nostra comprensione dell'organizzazione biologica, che è alla base di vari processi cellulari, inclusa la progressione del cancro.
Ryota Sakamoto, ricercatore post-dottorato presso il Murrell Lab, è stato il primo autore dello studio.
Ulteriori informazioni: Ryota Sakamoto et al, L'architettura F-actina determina la conversione dell'energia chimica in lavoro meccanico, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-47593-x
Informazioni sul giornale: Comunicazioni sulla natura
Fornito dall'Università di Yale
