Descifran la estructura de la hemoglobina III de popular almeja comestible.
2 de noviembre de 2021
Puerto Rico cuenta con una diversidad enorme de recursos naturales, entre estos, sus recursos marinos presentan un gran potencial para generar innovaciones científicas y tecnologías fascinantes. Este el caso de una almeja Lucina pectinata, la cual que habita en los manglares y es famosa en los chinchorros porque hace parte de nuestro folclor culinario. Lucina pectinata ha desarrollado una estrecha relación de mutualismo con una bacteria. La almeja le provee a las bacterias oxígeno y ácido sulfhídrico y las bacterias amigas le devuelven azúcares que fabrican utilizando estos nutrientes y dióxido de carbono.
“La almeja y sus bacterias son un continuo bio-reactor, hay que aprender de ellas, pues transforman el dióxido de carbono en azucares por quimiosíntesis en lugar de fotosíntesis como lo hacen las plantas” -afirmó el doctor Juan López Garriga de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguez.
Simular la interacción almeja-bacteria en el laboratorio promete un avance tecnológico, la creación de un biorreactor para la generación de azúcares. Para lograrlo, es clave conocer cómo funciona el transporte de nutrientes entre almeja-bacteria. Se sabía que tres tipos de hemoglobina jugaban un papel importante. Sin embargo, para entender el proceso completo hacía falta un paso, descifrar la estructura de la hemoglobina III (HbIII).
¡El doctor Juan López Garriga, la doctora Darya Marchany Rivera y otros colaboradores, lo hicieron! El estudio fue publicado en la revista Biopolymers ¡Enhorabuena!
“Las hemoglobinas de esta almeja son interesantes e importantes pues nos ayudan a entender mejor el funcionamiento de transporte de oxígeno en ambientes extremos (poco oxígeno, presencia de ácido sulfhídrico) como el que habita la almeja” – Agregó la doctora Marchany-Rivera.
Conseguir la estructura de HbIII fue difícil, ya que usualmente se encuentra ligada a la hemoglobina II. Por lo que primero debieron separarlas y es por esto que en el estudio se reporta, además, una nueva metodología de separación. Así mismo, para conocer la estructura intentaron con varias técnicas.
Dra. Darya Marchani y Dr. López Garriga
“El modelo estructural de la proteína HbIII se realizó utilizando la técnica de dispersión de rayos-X a ángulos pequeños (SAXS por sus siglas en inglés) ya que por el método de cristalografía de rayos X no se pudo resolver ” – comentó la Dra. Marchany-Rivera.
La doctora Marchany-Rivera, es una exitosa exalumna UPR que forma parte del grupo de Cristalografía Macromolecular (SMB) del Stanford Synchrotron Radiation Lightsource (SSRL), SLAC, Menlo Park, CA como investigadora asociada. Desde allí realizó los análisis con los cuales descifraron la estructura. Próximamente la tendremos en entrevista exclusiva.
¿De dónde viene la ciencia del doctor López Garriga?
Nació en España y con tan sólo 13 años era ya casi un desertor escolar, los maestros le dijeron que él no servía para la escuela. Sin embargo, a esta corta edad gozaba de una curiosidad extraordinaria.
“Yo hacía experimentos, me gustaban mucho los fuegos artificiales y quería entender cómo funcionaban. En mi tiempo, uno iba a la farmacia y podía comprar muchas cosas, las compré e hice mis propios fuegos artificiales, entre otros experimentos” – comentó mientras se reía de su agradable recuerdo.
Trabajó en una tintorería y estampado de ropa, el arte del color le fascinaba. Esto, la motivación de sus padres, la escuela vocacional nocturna en el área de peritaje químico en la que estudió y su afán de curiosidad y de aprender, le trajo de España a Puerto Rico. Llegó en 1969 a Puerto Rico, con tan sólo 16 años. Aquí, mientras vivía con sus tíos, asistió a la escuela María Cadilla de Arecibo, hizo sus estudios subgraduados en Ingeniería Química en la Universidad de Puerto Rico – Mayagüez, así como su Maestría en Química. Su doctorado es de la Michigan State University (MSU) en el área de Química Física e hizo sus estudios postdoctorales en el reconocido Los Alamos National Laboratories. Aunque el doctor López Garriga pudo quedarse allí, decidió volver a Puerto Rico.
“Quise volver a devolverles todo lo que ellos me dieron” – comentó el doctor López Garriga.
Y fue así como desde 1989 como profesor de la Universidad de Puerto Rico Recinto de Mayagüez, ha cosechado una lista impresionante de honores y reconocimientos, entre estos se destacan tres reconocimientos presidenciales de EE.UU, el primero en el año 2000 por su Excelencia en Mentoría de las Ciencias, Matemáticas e Ingeniería (PAESMEM 2000, individual), el segundo en el año 2015 por su Excelencia en Educación para hispanos de la Casa Blanca con el proyecto Ciencia Sobre Ruedas, y el tercero en el año 2018 Excelencia en Mentoría de las Ciencias, Matemáticas e Ingeniería (PAESMEM 2018, organizacional).
Sin embargo, uno de los logros que más cosecha y mueve su espíritu es la excelencia académica e investigativa de los estudiantes de su laboratorio. Un ejemplo claro es la misma doctora Marchany-Rivera, quien ahora como colaboradora desde la Universidad de Stanford ha sido clave para el éxito del proyecto. Así mismo, los doctores Rafael Estremara-Andujar, Carlos Nieves-Marrero y Carlos Ruiz-Martínez († 2017), autores del artículo, también fueron parte de su laboratorio y más adelante profesores de la UPR-Aguadilla.
Otro colaborador fue el doctor William Bauer, del Hauptman-Woodward Medical Research Institute, Buffalo, New York. El estudio publicado fue auspiciado por: el Institutional Development Award (IDeA) del National Institute of General Medical Sciences of the National Institutes of Health, bajo la subvención P20 GM103475. Los autores agradecen también a BioXFEL (STC-1231306), SLOAN Minority Program, y a SLAC (SMB group).
Por Bonny M. Ortiz Andrade
