La biología espacial estudia cómo las moléculas y células biológicas se organizan, interactúan y funcionan en su entorno nativo bidimensional y tridimensional. [1]
Muchos campos dentro de la biología se estudian por su contribución individual a la biología espacial.
Bioquímica espacial
La bioquímica espacial se refiere al estudio de los procesos bioquímicos en su estado celular tridimensional. Las reacciones bioquímicas requieren interacciones moleculares para que un proceso se lleve a cabo. La bioquímica espacial determina la distribución espacial que dicta estos procesos bioquímicos en la célula.
Por ejemplo, las enzimas necesitan tener acceso a su sustrato para que se lleve a cabo una reacción bioquímica. [2] En un entorno celular, una enzima puede ser compartimentalizada o secuestrada de su sustrato y luego activada por la presentación del sustrato . Las enzimas activadas por este tipo de bioquímica espacial incluyen la fosfolipasa D y la gamma secretasa. [3]
Dentro de la membrana, la distribución espacial está controlada por grupos de lípidos que incluyen PI(4,5)P2 y lípidos saturados que se unen al palmitato.
Proteómica espacial
La proteómica espacial estudia la localización de las proteínas y su expresión dinámica a nivel subcelular. [4] Un mapa espacial de las proteínas y sus modificaciones en el espacio tridimensional genera un proteoma espacial. Tanto la cantidad de proteína presente como los tipos de modificación de la proteína son importantes.
Genómica espacial
La genómica espacial utiliza la lectura espacial de las transcripciones genéticas para determinar la función biológica tridimensional de una célula. [5] La técnica de transcriptómica espacial se introdujo en 2016 [6].
Referencias
- ^ Nussinov, Ruth; Yavuz, Bengi Ruken; Jang, Hyunbum (septiembre de 2024). "La biología espacial de células individuales a lo largo del tiempo de desarrollo puede descifrar patologías cerebrales pediátricas". Neurobiología de la enfermedad . 199 : 106597. doi :10.1016/j.nbd.2024.106597. PMC 11286356. PMID 38992777.
- ^ Petersen, E. Nicholas; Chung, Hae-Won; Nayebosadri, Arman; Hansen, Scott B. (15 de diciembre de 2016). "La disrupción cinética de las balsas lipídicas es un mecanosensor para la fosfolipasa D". Nature Communications . 7 (1): 13873. Bibcode :2016NatCo...713873P. doi :10.1038/ncomms13873. PMC 5171650 . PMID 27976674.
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- ^ Lundberg, Emma; Borner, Georg HH (mayo de 2019). "Proteómica espacial: una poderosa herramienta de descubrimiento para la biología celular". Nature Reviews Molecular Cell Biology . 20 (5): 285–302. doi :10.1038/s41580-018-0094-y. PMID 30659282.
- ^ Jena, Siddhartha G.; Verma, Archit; Engelhardt, Barbara E. (4 de septiembre de 2024). "Respuestas a preguntas abiertas en biología mediante genómica espacial y métodos estructurados". BMC Bioinformatics . 25 (1): 291. doi : 10.1186/s12859-024-05912-5 . PMC 11375982 . PMID 39232666.
- ^ Ståhl PL, Salmén F, Vickovic S, Lundmark A, Navarro JF, Magnusson J, Giacomello S, Asp M, Westholm JO, Huss M, Mollbrink A, Linnarsson S, Codeluppi S, Borg Å, Pontén F, Costea PI, Sahlén P, Mulder J, Bergmann O, Lundeberg J, Frisén J (julio de 2016). "Visualización y análisis de la expresión génica en secciones de tejido mediante transcriptómica espacial". Ciencia . 353 (6294): 78–82. Código Bib : 2016 Ciencia... 353... 78S. doi : 10.1126/ciencia.aaf2403. PMID 27365449. S2CID 30942685.
