Un depredador unicelular extiende increíblemente su 'cuello' con la ayuda de la papiroflexia
Los biólogos han descubierto un nuevo mecanismo geométrico en el que una sola célula se pliega y se despliega como si fuera un origami.
El organismo unicelular Lacrymaria olor es conocido por su estrategia de caza única. Lanza una trompa en forma de cuello, más de 30 veces la longitud original de su cuerpo, para localizar a sus presas (otros microbios).
El ataque dura menos de 30 segundos y es completamente reversible.
Un nuevo artículo científico es el primero en describir cómo una célula tan simple puede producir esta increíble hazaña de cambio de forma y repetirla más de 50.000 veces en su ciclo de vida.
"Éste es el primer ejemplo de origami o papiroflexia celular", afirma Manu Prakash, profesor asociado de bioingeniería en la Universidad de Stanford (Estados Unidos) y coautor del artículo. "Estamos pensando en llamarlo lacrygami".
Específicamente, es un subconjunto del origami tradicional conocido como "origami de pliegue curvo".
Prakash y el estudiante graduado de Stanford Eliott Flaum utilizaron una combinación de imágenes en vivo, microscopía electrónica de transmisión y confocal para descubrir las 15 delgadas estructuras de microtúbulos en espiral que se envuelven dentro de la delgada membrana externa de la célula.
Imagen: Una comparación lado a lado de Lacrymaria olor, un notable ciliado con su "cuello" extendido y retraído. Los investigadores descubrieron que los pliegues tipo origami hacen posible esta transformación donde los microtúbulos definen los pliegues. Crédito: Laboratorio Prakash
Descubrieron que cuando la célula proyecta su cuello, desenrosca estos microtúbulos y la membrana se despliega. Luego, a medida que se retrae, las estructuras se enrollan nuevamente y la membrana se esconde dentro de la célula en pliegues bien definidos.
"Desde el momento en que Manu me la mostró, quedé paralizado por esta célula", dice Flaum. "La primera vez que volví con una micrografía de fluorescencia, fue simplemente impresionante".
Imagen: La hiperextensión en L. olor unicelular es posible gracias al almacenamiento de microtúbulos y membranas en pliegues helicoidales contiguos que forman un origami de pliegue curvo. Crédito: Flaum y Prakash (2024), Ciencia. DOI: 10.1126/ciencia.adk5511
Los investigadores dicen que el trabajo tiene implicaciones en el diseño de sistemas sintéticos, incluida la micro o nanorobótica.
"La estabilidad y las ideas del control geométrico de Lacrygami que describimos se pueden utilizar para estructuras lineales desplegables, con aplicaciones que van desde la arquitectura espacial hasta la robótica médica", escriben.
La investigación se ha publicado en la revista Science: Curved crease origami and topological singularities enable hyperextensibility of L. olor
