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sábado, 23 de julio de 2016

¡ATENCIÓN AQUÍ! Los científicos ya saben por qué Usain Bolt es la persona más rápida.

Veinte metros antes de la línea de meta Usain Bolt ya abre los brazos en señal de triunfo y las rampas hasta su velocidad: incluso con su "freno de mano"  en 9,58 segundos, corre el tramo 100 metros más rápido que nadie nunca antes en 2009 en Berlín. En el proceso, se alcanzó una velocidad máxima de casi 45 kilómetros por hora.
 
Crédito: © MPI f. Molecular Physiology Fisiología molecular
 
Los registros de este tipo también se podían romper de nuevo en los próximos Juegos Olímpicos de Río de Janeiro. Uno de los factores que contribuye a dicha capacidad atlética es la estructura de las células musculares. Los científicos del Instituto Max Planck de Fisiología Molecular en Dortmund analizaron las proteínas musculares y se observaron las moléculas en el trabajo a un nivel hasta ahora desconocido de detalle.  La crio-microscopía electrónica, una técnica que han desarrollado, que se puede utilizar para explicar la causa de las enfermedades musculares - y para identificar características que hacen que la musculatura de los mejores atletas de manera eficiente.

¿Por qué algunas personas pueden correr mucho más rápido que los demás? Una muestra de tejido del poseedor del récord mundial podría permitir a los investigadores del Instituto Max Planck de Dortmund a responder a esta pregunta. Stefan Raunser y su equipo de investigación han logrado resolver la interacción entre proteínas clave en el músculo de contracción a altos detalles.  "Con crio-microscopía electrónica podemos observar los cambios naturales en la interacción de las proteínas musculares. También nos permitiría descubrir si esta interacción es diferente en los músculos de Usain Bolt de que en los músculos de la gente", explica Raunser, Jefe del Departamento de Bioquímica estructural en el Instituto Max Planck de Fisiología Molecular.

Constelaciones proteína especial en consecuencia, podrían resultar en el desarrollo óptimo de la fuerza muscular, que no se consigue en otros velocistas. "Todos los atletas de alto rendimiento, probablemente, tienen genes que les permiten alcanzar las máximas prestaciones," dice Raunser. Además, dado que el músculo esquelético contiene tanto fibras musculares rápidas capaces de ráfagas rápidas de potencia y los lentos que son adecuados para soportar la actividad, la musculatura de Bolt pueden estar compuesta de una combinación particularmente efectiva de fibras.

La fuerza muscular gracias a la actina y la miosina

Los protagonistas de los movimientos musculares son la proteína actina, que representa el 20 por ciento del peso de la musculatura, y la proteína motor miosina, que convierte la energía química en movimiento real. The actin forms long thread-like fibres:  Las largas fibras filiformes formas de actina: "La actina utiliza moléculas de miosina como una pista", explica Julian von der Ecken, estudiante de doctorado en el Grupo de Stefan Raunser. "Cuando varios millones de moléculas de miosina se mueven a lo largo de esta pista al mismo tiempo, el músculo se contrae."

Con enfermedades musculares genéticas, la actina y la miosina ya no funcionan adecuadamente juntas y la musculatura se debilita como resultado. No se sabe por qué las proteínas interactúan menos eficazmente entre sí en estos casos, ya que no era posible que los científicos estudiaran las proteínas en el nivel de detalle necesario hasta ahora. El equipo de Raunser ha hecho una importante contribución a la mejora de la comprensión de estas enfermedades musculares. Ellos fueron capaces de mostrar, por ejemplo, que muchos cambios inducidos genéticamente se encuentran en un área crítica que desempeña un papel esencial en la formación de la interfaz entre las proteínas musculares. Los cambios en esta interfaz también podrían hacer que la actina y la miosina interactuar moléculas particularmente eficaz en Usain Bolt y otros atletas de élite, y conducir a una mayor eficiencia de la musculatura como resultado.

"Estamos en las primeras etapas de nuestra investigación, como la contracción muscular es un proceso que se desarrolla muy rápidamente. Por esta razón, tenemos que subdividir todo el proceso de numerosas fases individuales. Sin embargo, nuestros hallazgos podrían ser utilizados como base para la investigación de nuevos fármacos ", dice Raunser.

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