Un equipo multidisciplinar consigue medir la carga eléctrica de virus individuales

En concreto, para realizar este estudio, publicado recientemente en la revista 'Nanoscale', investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid, junto con científicos del Centro Nacional de Biotecnología (CSIC), el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, la Universidad de Purdue (EEUU) y la Universidad de Liubliana (Eslovenia), han empleado el microscopio de fuerzas atómicas (AFM) para medir la fuerza electrostática entre una punta nanométrica y partículas víricas individuales en medio acuoso.

Según han explicado los investigadores, el corazón de un AFM es una micropalanca, al final de la cual hay una punta de unos 20 nanómetros de radio, que se emplea como un sensor de fuerzas gracias a un láser que mide su flexión. Esta punta se acerca sobre un virus en particular, que está inmovilizado sobre una superficie.

Durante este acercamiento, prosiguen los expertos, y debido a la fuerza electrostática de repulsión entre las cargas eléctricas de la punta y del virus, la palanca se flexiona hacia arriba antes de establecer contacto mecánico con el virus. De esta flexión y del conocimiento previo de la carga eléctrica de la punta, se extrae la carga eléctrica de cada virus donde se realiza este experimento.

LA CARGA ELÉCTRICA DEPENDE DE LA ESTRUCTURA DE LA PARED VÍRICA

La realización de estas medidas en varios tipos de virus ha permitido, en primer lugar, establecer que la carga eléctrica depende fuertemente de la estructura de la pared vírica. Y es que, se han encontrado unas cargas de unos 1200 y 30 electrones para el adenovirus humano y el virus diminuto del ratón, respectivamente.

Además, se ha descubierto que estos valores derivados de los experimentos se encuentran dentro de las predicciones teóricas extraídas de los modelos estructurales de difracción de rayos x de cada uno de estos virus.

En segundo lugar, se ha encontrado que la presencia/ausencia de ADN en el interior de un virus altera de forma significativa su carga eléctrica. Concretamente, el bacteriófago phi29 incrementa su carga eléctrica de 250 a 400 electrones cuando empaqueta su ADN de doble cadena.

La relevancia de estos resultados, más allá de establecer la medición fiable de la carga eléctrica de virus individuales en su medio nativo, desvela la influencia de los ácidos nucleicos en su carga eléctrica.

Este descubrimiento implica que los virus que transportan su genoma (infecciosos) están sometidos a una fuerza electrostática diferente a los que están vacíos (no infecciosos) que puede ser muy relevante en los primeros estadios de aproximación a la célula huésped y por tanto, en el proceso de infección.