El motor rotatorio m¨¢s diminuto est¨¢ en una c¨¦lula

Cient¨ªficos japoneses han encontrado el motor rotatorio m¨¢s diminuto del mundo: el rotor se mueve en el interior de una c¨¢mara cil¨ªndrica de s¨®lo 10 nanometros (la millon¨¦sima parte de un mil¨ªmetro) de di¨¢metro. Aunque el motor descrito por Masasuke Yoshida, del Instituto de Tecnolog¨ªa de Tokio, es natural (es una prote¨ªna) deber¨ªa impulsar los esfuerzos actuales de los ingenieros para construir m¨¢quinas del tama?o de mol¨¦culas para usos en ¨¢reas como la electr¨®nica y la medicina.El motor es una enzima, denominada sintasa de ATP. Est¨¢ situada en la membrana de las c¨¦lulas, y utiliza la diferencia de potencial el¨¦ctrico entre ambos lados de la membrana para sintetizar ATP, la sustancia energ¨¦tica que las c¨¦lulas usan para casi todas sus funciones. Pero la sintasa de ATP puede funcionar en sentido inverso, descomponer la ATP y utilizar su energ¨ªa para el movimiento rotatorio.

?Y c¨®mo lo hace? El secreto est¨¢ en que la sintasa de ATP tiene la forma de una c¨¢mara cil¨ªndrica de seis segmentos. En el centro existe un componente con forma de eje, como un rotor. Los investigadores creyeron que el rotor se mov¨ªa dentro del bloque, entrando en contacto con cada uno de los seis segmentos a medida que giraba, estableciendo una conexi¨®n el¨¦ctrica que inducir¨ªa a sintetizar o descomponer la ATP.

Yoshida y sus colegas consiguieron filmar la enzima en acci¨®n, mediante complicados trucos de laboratorio, y han publicado los resultados en el ¨²ltimo n¨²mero de la revista Nature. Utilizaron mol¨¦culas de ATP modificadas derivadas de bacterias y pegadas a l¨¢minas de cristal; pegaron finos filamentos de otra prote¨ªna, la actina, a los extremos libres del rotor. Estos filamentos eran fluorescentes, de forma que pod¨ªan ser observados f¨¢cilmente al microscopio. Con el a?adido de ATP, los filamentos de actina, cada uno enganchado a un rotor de la sintasa de ATP, empezaron a girar. Los 90 filamentos giratorios que observaron giraban todos en el mismo sentido, luego el movimiento no era aleatorio.

Lo que han visto es que la sintasa de ATP es un diminuto motor que convierte la energ¨ªa qu¨ªmica en movimiento rotatorio. Es cien vetes m¨¢s peque?o que el ejemplo siguiente en tama?o, el motor que une los flagelos de las bacterias al cuerpo central de la c¨¦lula y que est¨¢ compuesto por centenares de prote¨ªnas.

Esta investigaci¨®n se produce en un tiempo de inter¨¦s creciente por la miniaturizaci¨®n de instrumentos tecnol¨®gicos hasta la escala de mol¨¦culas o incluso ¨¢tomos individuales.

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