La biocristalización es la formación de cristales a partir de macromoléculas orgánicas por organismos vivos . [1] Esto puede ser una respuesta al estrés, una parte normal del metabolismo , como los procesos que eliminan compuestos de desecho, o una patología. La cristalización mediada por molde es cualitativamente diferente de la cristalización in vitro . Los inhibidores de la biocristalización son de interés en los esfuerzos de diseño de fármacos contra la litiasis y contra los patógenos que se alimentan de la sangre , ya que muchos de estos organismos utilizan este proceso para eliminar el hemo de forma segura..
ADN
En condiciones de estrés severo, la bacteria Escherichia coli protege su ADN del daño al secuestrarlo dentro de una estructura cristalina. [2] Este proceso está mediado por la proteína de respuesta al estrés Dps y permite que las bacterias sobrevivan a agresiones variadas como estrés oxidativo , choque térmico , luz ultravioleta , radiación gamma y pH extremos . [3] [4]
Hemo
Los organismos que se alimentan de sangre digieren la hemoglobina y liberan grandes cantidades de hemo tóxico libre . Para evitar la destrucción de esta molécula, el parásito biocristaliza el hemo para formar hemozoína . [5] Hasta la fecha, el único producto de eliminación de hematina definitivamente caracterizado es el pigmento hemozoína. La hemozoína, por definición, no es un mineral y, por lo tanto, no se forma por biomineralización . Se ha encontrado biocristalización de hemo en organismos que se alimentan de sangre de gran importancia médica, incluidos Plasmodium , Rhodnius y Schistosoma . La biocristalización del hemo es inhibida por antipalúdicos de quinolina como la cloroquina .
Dirigirse a la biocristalización del hemo sigue siendo una de las vías más prometedoras para el desarrollo de fármacos antipalúdicos porque el objetivo del fármaco es muy específico del parásito palúdico y está fuera del control genético del parásito .
Litiasis
La litiasis (formación de cálculos) es un problema mundial de salud humana. Los cálculos se pueden formar tanto en el tracto urinario como en el gastrointestinal. Relacionado con la formación de piedras está la formación de cristales; esto puede ocurrir en las articulaciones (por ejemplo, gota ) y en las vísceras. [6]
Ver también
- Biomineralización
- Tierra de diatomeas
- Bacterias magnetotácticas
- Prion
Referencias
- ^ Kachroo AH (diciembre de 2004). "Orden en el estrés - lecciones del mundo inanimado" (PDF) . Revista de Biociencias . 29 (4): 369–72. doi : 10.1007 / bf02712104 . PMID 15625389 . S2CID 13401792 .
- ^ Wolf SG, Frenkiel D, Arad T, Finkel SE, Kolter R, Minsky A (julio de 1999). "Protección del ADN por biocristalización inducida por estrés". Naturaleza . 400 (6739): 83–5. Código Bibliográfico : 1999Natur.400 ... 83W . doi : 10.1038 / 21918 . PMID 10403254 . S2CID 204994265 .
- ^ Nair S, Finkel SE (julio de 2004). "Dps protege las células contra múltiples tensiones durante la fase estacionaria" . J. Bacteriol . 186 (13): 4192–8. doi : 10.1128 / JB.186.13.4192-4198.2004 . PMC 421617 . PMID 15205421 .
- ^ Frenkiel-Krispin, D .; Minsky, A. (2002). "Biocristalización: una estrategia de supervivencia de último recurso en bacterias" . Noticias ASM . 68 (6). Archivado desde el original el 25 de julio de 2011 . Consultado el 5 de mayo de 2008 .
- ^ Hempelmann E, Marques HM (septiembre de 1994). "Análisis del pigmento de la malaria de Plasmodium falciparum". Métodos de J Pharmacol Toxicol . 32 (1): 25-30. doi : 10.1016 / 1056-8719 (94) 90013-2 . PMID 7833503 .
- ^ Porena M, Guiggi P, Micheli C (2007). "Prevención de la enfermedad de los cálculos". Urol. Int . 79 : 37–46. doi : 10.1159 / 000104440 . PMID 17726351 . S2CID 8068808 .
enlaces externos
- Orden en el estrés: lecciones del mundo inanimado