PEREZ SOCAS, Luis Benito

Becario posdoctoral,  Prof. Asistente (DS) UNC
Director: Ernesto Ambroggio
E-Mail: lsocas314@unc.edu.ar

 

Tema de Investigación

Transiciones de fases líquidas y el rol del agua intracelular: su impacto en la estructura
y dinámica de las membranas biológicas

Aun cuando está bien establecido que el agua es el componente más abundante de la
célula, el modelo canónico celular le asigna un mero rol pasivo como “solvente biológico”.
Esto es evidente cuando se revisan las bases fisicoquímicas que intervienen en este modelo,
donde se consideran condiciones de idealidad (p. ej. sistemas de soluciones ideales donde
las interacciones soluto-soluto, soluto-solvente y solvente-solvente acontecen con igual
energía), ignorando aspectos relevantes de la célula tales como el hacinamiento molecular y
el confinamiento espacial. Específicamente, en el interior celular las propiedades del agua se
ven fuertemente afectadas en presencia de altas concentraciones de solutos, y su
comportamiento se desvía de la idealidad, existiendo muy poca cantidad de agua con
características similares al agua que se encuentra en las soluciones diluidas. Por lo que un
estudio explícito de la dinámica del agua intracelular podría proporcionar elementos para
avanzar en una comprensión más profunda de la fisiología celular. El presente proyecto surge
partiendo de una teoría alternativa conocida como Hipótesis de Asociación-Inducción (HAI),
considerando que el agua tiene un rol activo en sistemas biológicos y que la dinámica del
agua intracelular representa una propiedad intensiva (emergente) de los sistemas celulares,
siendo fundamental para los acoplamientos que existen entre procesos metabólicos con las
propiedades físicas del citoplasma y los sistemas membranosos celulares. En este sentido, el
objetivo general del proyecto consiste en revisar aspectos básicos del modelo celular
dominante, incorporando importantes características inherentes a la naturaleza fisicoquímica
del ambiente intracelular. Para aportar a este objetivo general a través de estudios
experimentales en sistemas biomiméticos, se propone: (1) estudiar cómo los aspectos
dinámicos de las proteínas del citoesqueleto regulan la actividad química del agua y cómo
dicha regulación influye en las propiedades fisicoquímicas de estructuras membranosas; (2)
analizar la interrelación entre la dinámica del agua y los procesos de transición de fase
líquido-líquido en sistemas hacinados con polímeros biológicos, así como la influencia de
dichos procesos en las propiedades fisicoquímicas de biomembranas; y (3) desarrollar una
herramienta informática para el análisis y procesamiento de datos de fluorescencia como una
propiedad distintiva de los estados de fase de nuestros sistemas miméticos, en particular
incluyendo el uso del análisis de fasores espectrales como un medidor cuantitativo específico
de dichos estados de fase.