Nuevo equipamiento de alta precisión para ensayos de cristalogénesis en el INBIONATEC
El INBIONATEC adquiere el primer robot OryxNano de Argentina para impulsar las investigaciones en estructura molecular de enzimas
Nuestro instituto se posiciona a la vanguardia de la Biología Estructural en el país con la adquisición del robot de cristalización de proteínas OryxNano, un sistema de ultra-precisión fabricado por la empresa británica Douglas Instruments.
Las proteínas son las nanomáquinas que ejecutan todas las funciones de la vida: desde digerir alimentos y transportar oxígeno, hasta defendernos de infecciones. Para entender cómo funcionan estas máquinas, necesitamos conocer su estructura molecular, la Cristalografía de Proteínas es la principal herramienta para este fin. Lo que se intenta es que la proteína en estudio forme un pequeño cristal altamente ordenado, que luego se analiza con rayos X para generar imágenes de difracción, las cuales se procesan computacionalmente para obtener un modelo de la estructura molecular de la proteína.
El desafío es que las proteínas son moléculas muy delicadas y solo cristalizan bajo condiciones muy específicas, imposibles de predecir. El robot OryxNano está diseñado precisamente para manejar esta complejidad con una precisión y eficiencia inigualables, empleando mínimas cantidades de las muestras de proteínas de alta pureza que se requieren para crecer cristales de calidad. Además, el robot no requiere consumibles especializados, lo que reduce los costos operativos a largo plazo.
El robot OryxNano, el primer equipo de cristalografía de este tipo en Argentina, instalado en el Laboratorio de Enzimología Estructural de Santiago del Estero, INBIONATEC.
Tecnología de punta para la investigación de mecanismos de acción de enzimas de resistencia antibiótica
La adquisición del robot de cristalización fue posible gracias al financiamiento provisto por el Programa de Apoyo a Redes Científico Tecnológicas de Alto Impacto de la Subsecretaría de Ciencia y Tecnología, en el marco de la red REPARA (Evolución de la resistencia antibiótica en infecciones crónicas polimicrobianas en Argentina).
Este avanzado sistema automatizado permitirá optimizar significativamente los estudios de cristalografía de proteínas, un campo crucial para la comprensión fundamental de los procesos biológicos a nivel molecular, con aplicaciones tales como el diseño de nuevos antibióticos.
El equipo de última generación es el primero de su tipo instalado en Argentina, y se ubicará en el Laboratorio de Enzimología Estructural de Santiago del Estero, marcando un precedente para la investigación científica en la región. El Laboratorio de Enzimología Estructural está dirigido por el Dr. Javier González, investigador del CONICET y especialista en Biología Estructural. Utilizarán el OryxNano para acelerar la determinación de la estructura tridimensional de proteínas clave en diferentes líneas de investigación con impacto social y ambiental, tales como las enzimas de bacterias multirresistentes a antibióticos. Las bacterias patogénicas multirresistentes a antibióticos producen diversas proteínas (enzimas) cuya función principal es inactivar o evadir la acción de los antibióticos, un desafío crítico para la Salud Pública global. El conocimento de los detalles moleculares de estas enzimas permitirá a los investigadores entender cómo funcionan y así diseñar nuevos y más eficaces antibióticos.
OryxNano: ultraprecisión para optimización y mejoramiento de cristales de proteínas
El éxito de la cristalografía de proteínas radica en la capacidad de probar miles de posibles condiciones de cristalización con una cantidad mínima de proteína. El robot OryxNano garantiza esta eficiencia gracias a sus características únicas, entre ellas:
- Escaneo de condiciones de cristalización. El software de control permite crear screenings, unas cuadrículas bidimensionales donde se varía la concentración de proteína frente a agentes precipitantes; experimentos combinatorios, y ensayos de optimización de cristales con diversos aditivos.
- Uso de micro-semillas de cristalización. Gracias a su capacidad de dispensación de microgotas por contacto, el robot permite la dispensación de suspensiones de microsemillas de cristales (Microseeding Matrix Screening o MMS) sin riesgo de obstrucciones ni daños, lo cual es fundamental para la obtención de cristales de mejor calidad.
- Cristalización automatizada bajo aceite. El OryxNano es uno de los pocos sistemas que puede configurar ensayos de microbatch bajo aceite en pocos minutos. Esta capacidad permite determinar diagramas de fase de las proteínas, donde se establecen las condiciones donde la proteína es soluble, parcialmente soluble, insoluble como precipitados amorfos, o aquellas condiciones donde aparecen cristales. Este análisis es esencial para optimizar las condiciones cristalización.
El Dr. Javier González expresó: "Este robot es una herramienta fundamental para nuestro laboratorio y para el desarrollo científico de la región, históricamente relegada en nuestro país por diversos factores socioeconómicos. Al ser el primer OryxNano en Argentina, nos da una capacidad única para avanzar en la red REPARA y estudiar los detalles moleculares de las enzimas que inactivan a los antibióticos. Éste un gran paso para contribuir al conocimiento que necesitamos para diseñar nuevas estrategias para enfrentar la pandemia silenciosa de las superbacterias resistentes a antibióticos."
El INBIONATEC reafirma su compromiso con la excelencia científica y la inversión en infraestructura que potencie el capital humano y la investigación con impacto regional y nacional.