Una molécula en las células les permite sobrevivir a las altas presiones que se encuentran en las profundidades
¿Alguna vez te has preguntado cómo pueden sobrevivir los peces de aguas profundas y otros animales en un entorno donde la presión del agua nos mataría a los humanos? Según un estudio reciente, el secreto está en una sustancia química que se produce naturalmente en sus células.
En primer lugar, se podría pensar que la intensa presión del agua, que alcanza las 8 toneladas por pulgada cuadrada en el fondo de la Fosa de las Marianas, simplemente aplastaría a una persona como si fuera un insecto. Sin embargo, hay más que eso.
Normalmente, bajo una presión atmosférica normal, las moléculas de agua dentro de una célula viva forman una red similar a un tetraedro. Si esa red cambia de forma, por ejemplo, a través de la aplicación externa de presión, los procesos bioquímicos vitales no pueden tener lugar dentro de la célula. Cuando esto sucede a escala de todo el cuerpo, resulta en la muerte del organismo.
Dirigidos por el Dr. Harrison Laurent y la Prof. Lorna Dougan, científicos de la Universidad de Leeds en Gran Bretaña han descubierto que en las criaturas que viven en las profundidades del mar, una molécula conocida como TMAO (N-óxido de trimetilamina) evita que se distorsionen las redes de moléculas de agua dentro de las células. Cuanto más profundo es el hábitat del animal, mayor es la cantidad de TMAO en sus células.
Imagen: La relación entre la profundidad y la presión en el océano con ejemplos de especies de teleósteos que viven a profundidades determinadas y se utilizaron para producir los datos que se muestran en c. b La estructura de la molécula de TMAO, que presenta un nitrógeno central unido covalentemente a un oxígeno y tres grupos metilo
En las pruebas de laboratorio, se dispararon haces de neutrones a muestras de agua con y sin TMAO añadido, que se almacenaban a alta o baja presión. Cuando se analizaron las muestras, se encontró que los enlaces de hidrógeno en las moléculas de agua sin TMAO se distorsionaron bajo presión y se compactaron las redes de moléculas en general. Sin embargo, en las muestras potenciadas con TMAO, los enlaces de hidrógeno eran fuertes y estables, y se mantuvo la estructura de la red.
"TMAO proporciona un ancla estructural que da como resultado que el agua pueda resistir la presión extrema a la que se encuentra", dijo Laurent. "Los hallazgos son importantes porque ayudan a los científicos a comprender los procesos por los cuales los organismos se han adaptado para sobrevivir a las condiciones extremas que se encuentran en los océanos".
Recientemente se publicó un artículo sobre la investigación en la revista Communications Chemistry: The ability of trimethylamine N-oxide to resist pressure induced perturbations to water structure
