Hemos desarrollado una estrategia de múltiples técnicas experimentales, simulaciones y análisis teórico para estudiar los aspectos termodinámicos, mecánicos y estructurales de las biomembranas. Nuestro propósito es explorar cómo las propiedades físico-quimicas de las biomembranas juegan un papel en la regulación de procesos fisiológicos en la célula. Como herramientas experimentales utilizamos espectroscopia de fluorescencia y FTIR para elucidar los aspectos físicos de la membrana, como el nivel de empaquetamiento, organización lateral y permeabilidad. Complementamos esto con diversas técnicas de microscopía (microscopia de fluorescencia y microscopia de fuerza atómica) para estudiar propiedades estructurales y mecánicas de la membrana a nivel microscópico y nanoscópico. Este trabajo se lleva a cabo en sistemas modelo de membrana como liposomas, membranas apoyadas y vesículas unilamelares gigantes (GUVs). Traducimos este conocimiento a nivel celular con modelos biológicos en bacterias y células eucariotas.
Procesos de captación de liposomas por líenas celulares de origen tumoral
Con la ejecución del proyecto queremos identificar receptores específicos para incrementar el porcentaje de captación de liposomas. Adicional a esto, nos interesa analizar cómo la composición de la membrana de liposomas regula los procesos de captación y liberación del contenido liposomal en líneas celulares de origen tumoral. Elizabeth Suesca Sanchez.
Análisis de fluctuaciones de membranas en vesículas gigantes unilaminares
Las membranas biológicas son constituyentes esenciales en cualquier organismo vivo. Sus propiedades mecánicas determinan diversos aspectos de importancia fisiológica para la célula, como estabilidad y resistencia a factores externos. Usando Análisis de Fluctuaciones en Vesículas (VFA), se puede inferir la constante elástica de doblamiento y la rigidez de membranas lipídicas. Es de nuestro interés poder estudiar cambios en estas constantes bajo diferentes condiciones como en presencia de carga o colesterol.
Rudy Mendez en colaboración con Andres Gonzalez Mancera
Estudio de las estrategias de supervivencia de biopelículas de S. aureus expuestas a péptidos antimicrobianos activos en membranas
El mecanismo de acción de los péptidos antimicrobianos resulta en la desestabilización de la estructura de la biopelícula. Secciones de la biopelícula son afectados de manera diferente por la acción de los péptidos antimicrobianos, dependiendo de la exposición de la células al péptido. Usando microscopía confocal, queremos determinar la sección de la biopelícula que mayor daño presentan por la actividad del péptido, a demás, definir subpoblaciones en la biopelícula que presentan mayor susceptibilidad al péptido antimicrobiano.
María Isabel Perez, Steve Trier
Relación entre composición lipídica de membrana y susceptibilidad a péptidos antimicrobianos en S. aureus
La composición de lípidos en membranas bacterianas afecta la fluidez de la membrana y modifica la susceptibilidad a péptidos antimicrobianos. Las bacterias tiene la capacidad de modificar la composición de lípidos para adaptarse a nuevas condiciones de crecimiento. Es de nuestro interés conocer la composición de lípidos en membrana de biopelículas y células planctónicas para relacionarlo con fluidez de la membrana y susceptibilidad a diferentes péptidos antimicrobiannos.
María Isabel Pérez López, Steve Trier
Dinamica molecular de membranas para el estudio de sus propiedades mecánicas
Hemos desarrollado una técnica por dinámica molecular para determinar las propiedades elásticas de diferentes sistemas lipídicos. Para esto se utiliza muestreo de sombrilla para determinar el Potencial de Campo Medio (PMF) y estudio de perfiles de deformación con el fin de entender como la presencia de diferentes modificadores de membranas (lisolipidos, detergentes, péptidos) afectan estas propiedades mecánicas.
Rafael Clavijo, Juan David Orjuela, Colaboradores: Gilles Pieffet, Günther Peters, Roland Faller
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