¿Qué es la ingeniería de proteínas?

La ingeniería de proteínas es un método que puede usarse para desarrollar nuevos tipos de proteínas. Este campo de la ciencia es relativamente nuevo, y los investigadores continúan estudiando y descubriendo formas originales de combinar elementos proteicos. Este tipo de ingeniería permite desarrollar materiales con fortalezas o características específicas.

El diseño racional y la evolución dirigida son los dos enfoques básicos para la ingeniería de proteínas. Algunos investigadores prefieren un enfoque sobre el otro, sin embargo, ambos métodos se pueden utilizar para diseñar nuevas estructuras de proteínas. El diseño racional se basa en un conocimiento integral de cómo se construye una proteína existente. La evolución dirigida, en cambio, utiliza cambios aleatorios de proteínas y puede realizarse sin conocer cada detalle de la estructura de una proteína.

Cada enfoque para la ingeniería de proteínas tiene ventajas y desventajas. El diseño racional permite a los científicos cambiar la estructura de una proteína de una manera predecible, y es un proceso relativamente económico. Esta técnica requiere que los expertos tengan un plan estructural detallado de cada proteína que se está modificando, que no siempre está disponible.

El método de ingeniería de proteínas de evolución dirigida utiliza prueba y error, y no necesita un mapa estructural completo. Este método suele llevar mucho tiempo y es costoso, debido al requisito de que cada nueva combinación de proteínas debe probarse y solo unas pocas de las estructuras creadas son adecuadas para su uso. A pesar del costo, la evolución dirigida a menudo permite a los investigadores encontrar valiosas combinaciones de estructuras de proteínas que de otro modo no se descubrirían.

El diseño de proteínas permite a los científicos crear materiales únicos que no ocurren en la naturaleza. Los investigadores han usado este tipo de ingeniería para combinar proteínas fluorescentes de una medusa con otra proteína de células humanas, por ejemplo. La sustancia resultante crea un brillo verde y se puede rastrear a medida que interactúa con las células vivas. Esto proporciona información valiosa sobre cómo funcionan las proteínas en el cuerpo humano y ayuda a los investigadores a crear nuevos medicamentos y procedimientos.

Otro ejemplo de ingeniería de proteínas es el desarrollo de insulina modificada. Los científicos han combinado diferentes estructuras de proteínas para crear sustancias de insulina de acción rápida y de acción lenta. Ambas variaciones hechas por el hombre son valiosas para las personas con trastornos de la insulina, como la diabetes.

Las nuevas proteínas también son útiles en aplicaciones industriales. Las instalaciones de fabricación, por ejemplo, pueden usar proteínas de ingeniería que son resistentes a productos químicos específicos. Los expertos pueden combinar las estructuras de proteínas fuertes para crear nuevas sustancias ultra fuertes. En el futuro, el diseño de proteínas puede ser una parte importante de casi todos los campos.