Avances en métodos de estudio de la separación de fases líquido-líquido

LING Xiao-ting ,  

WANG Hai-lin ,  

摘要

La separación de fases líquido-líquido (LLPS) como mecanismo básico para la formación de condensados biomoleculares, sus características físicas microscópicas y la caracterización cuantitativa de las propiedades materiales son clave para comprender la función y regulación de los condensados. Este artículo revisa sistemáticamente diversas técnicas utilizadas para analizar la morfología microscópica y las características físicas de LLPS. En cuanto a la caracterización de tamaño y estructura, la dispersión dinámica de luz y la dispersión de ángulo pequeño permiten monitorear in situ la nucleación, crecimiento y orden interno de los condensados; la microscopía electrónica criogénica y la microscopía de fuerza atómica proporcionan información de ultraestructura a casi resolución atómica y nanomecánica, respectivamente. En la caracterización dinámica y reológica, las plataformas microfluídicas, espectroscopía de correlación de fluorescencia, seguimiento de moléculas individuales, recuperación tras fotoblanqueo y técnicas de pinzas ópticas revelan a múltiples escalas la viscosidad, tensión interfacial y velocidad de intercambio molecular en los condensados, desde la fusión macroscópica hasta la difusión de moléculas individuales. En cuanto a conformación molecular e interacciones, métodos espectroscópicos como RMN, infrarrojo por transformada de Fourier, dicroísmo circular y espectroscopía Raman pueden resolver a nivel de residuos los cambios en la estructura secundaria de proteínas y la naturaleza química de las interacciones moleculares débiles en el estado condensado. Además, métodos proteómicos basados en espectrometría de masas analizan sistemáticamente la composición molecular y las redes de interacción de los condensados, mientras que la anisotropía de fluorescencia detecta la orientación molecular de las fibras dentro de ellos. Finalmente, para las propiedades electroquímicas de los condensados, métodos de medición de potencial zeta como la electroforesis a nivel de milisegundos proporcionan referencias para las interacciones biomoleculares y funciones fisiológicas. La aplicación integrada y la validación cruzada de estas técnicas proporcionan una base sólida para construir una imagen fisicoquímica integral de LLPS desde la escala molecular hasta la mesoscale.

关键词

separación de fases líquido-líquido;condensados biomoleculares;orgánulos sin membrana;métodos analíticos;fluorescencia de moléculas individuales;potencial zeta;simulación grosera

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