¿Cuáles son algunos de los temas más controvertidos en bioquímica?

Mi definición de “controversia” es que hay al menos dos viejos pedos de NAS que no están de acuerdo con algo y un grupo de personas importantes tienen opiniones muy fuertes sobre un lado u otro.

  • Modelo de Koshland del modelo Induced Fit vs. Monod-Wyman-Changeux en allostery. Esta puede ser una de esas batallas terminológicas, pero existe un debate interminable sobre si la estructura de la Holoenzima existe o no, sin la presencia del sustrato. En el modelo original “Lock and Key” de Fischer, propone que las enzimas tienen un sitio activo específico que reconoce el sustrato. Koshland luego propone el modelo Induced Fit que sugiere que el bolsillo activo del sustrato se reorganiza al unirse al sustrato, lo que sugiere que el estado activo aparece debido a los cambios alostéricos que surgen de la unión del sustrato. Changeux luego presenta el MWC también conocido como el modelo concertado que regresa al modelo Lock and Key y sugiere que la confirmación activa realmente existe y que las proteínas se intercambian entre los estados activo e inactivo. Cuando se une, el estado activo se favorece termodinámicamente. Sin embargo, el modelo Induce Fit también podría explicar ese fenómeno. Esta batalla puede tener enormes implicaciones sobre cómo se deben describir otros cambios alostéricos y potencialmente influye en cómo se pueden interpretar los resultados del plegamiento de proteínas. Controversial porque muchos de los nombres más importantes en la catálisis enzimática caen en un campo u otro.

Básicamente, la batalla se reduce a cómo describir eficazmente una catálisis. ¿Se ve como el izquierdo (MWC) o el derecho (ajuste inducido)? La respuesta depende del árbol académico del que proviene.

  • ¿Cuál es realmente la respuesta a la pregunta ¿Por qué el sodio no puede pasar a través de un canal de potasio y viceversa? Sai Janani Ganesan tiene una gran descripción detallada sobre el filtro de selectividad que selecciona el ion potasio sobre el ion sodio debido a la penalidad termodinámica de eliminar la capa de hidratación alrededor de los iones. En realidad, es una historia científica muy buena con muchos cálculos y controles muy cuidadosos. ¿Por qué entonces la controversia? Como lo indicó mi comentario a la respuesta de Sai, hay mucha discusión sobre la confiabilidad de la estructura cristalina que se usó para hacer esta propuesta. Además, también hay una puerta posterior que cierra la salida. Dado que el canal fue diseñado significativamente para formar la estructura cristalina, ¿la eliminación de los dominios extra afecta la verdadera forma del canal? Cuando el canal está bloqueado, ¿permanecen las aguas en el canal o se colapsa? Incluso sin la puerta, ¿cómo pasan las aguas en realidad? ¿Es a través de una repulsión de Coulomb o debido a un cambio entrópico por hidratación en el otro lado?
  • ¿Cómo inicia el ribosoma la traducción en eucariotas, ideas alias que odia Marilyn Kozak? En múltiples artículos, la explicación habitual es que el ribosoma encuentra el sitio de unión del ribosoma y el codón de inicio, lleva el ARNt iniciador y las cosas comienzan a funcionar. Con el advenimiento de los IRES, los ribosomas pueden cargarse sin un límite de ARNm y la iniciación puede comenzar. El único problema, Marilyn Kozak, la persona que descubrió la secuencia de Kozak y construyó la mayoría de los principios clave de la iniciación de la traducción, piensa que todos estos estudios son basura y ha escrito múltiples reseñas que condenan las conclusiones de las personas. [1] [2] Desafortunadamente para muchas personas que trabajan en este campo, ella también es la persona adecuada como revisor, lo que ha molestado a muchas personas. [3] La respuesta real está en algún punto intermedio y ella ha señalado varios errores reales, pero los datos en torno a los IRES ahora son bastante sólidos.

[1] ¿Nuevas formas de iniciar la traducción en eucariotas?
[2] Lecciones (no) aprendidas de los errores sobre la traducción
[3] Nuevas formas de iniciar la traducción en eucariotas.

Mi respuesta está restringida a la química de la membrana celular (bio) física. No sé si son * las * más controvertidas **, pero preguntas de investigación controvertidas, no obstante.

  1. Composición y distribución del colesterol: el colesterol desempeña un papel ENORME en las membranas celulares, modula la fluidez y la permeabilidad, podría desempeñar un papel en la endocitosis mediada por clatrina y calveoe e incluso por la señalización celular. Sin embargo, no comprendemos completamente cómo se distribuye el colesterol en la membrana celular. Algunos estudios afirman que está ampliamente presente en el prospecto externo [lípidos de la membrana: dónde están y cómo se comportan.], Y algunos, en el interior [Los esteroles se encuentran principalmente en el prospecto citoplasmático de la membrana plasmática …]. El colesterol tiene una tendencia a pasar el flip flop a través de las valvas y, por lo tanto, es bastante difícil determinar experimentalmente su composición. Hay estudios de simulación, pero ¿quién va a confiar en los datos de simulación sin validación experimental?
  2. Hipótesis de la balsa lipídica: muchos bioquímicos, biofísicos e incluso algunos biólogos celulares creen en la hipótesis de la balsa lipídica [dominios de lípidos especializados que participan en la señalización celular / balsa lipídica]. Cada año se publican innumerables artículos sobre la composición, el papel, la función o la relevancia de las balsas lipídicas. Sin embargo, existen desafíos en el estudio de estos microdominios dinámicos en las células vivas. Entonces, no sabemos si existen. Incluso si existen, no sabemos si tienen algún significado biológico. [Balsas de lípidos: ¿elusivas o ilusorias ?, microscopía de una sola molécula revela microdominios en la membrana plasmática cre …, Nature Reviews Molecular Cell Biology]
  3. Interacciones lípido-lipídico: se desconoce la composición completa y completa de la membrana plasmática de mamífero. Hay más de 100 tipos diferentes de lípidos, y no sabemos cómo interactúan entre sí. La mayoría de los estudios bioquímicos se realizan con membranas modelo, qué tan bien se correlaciona esto con una membrana plasmática compleja, cuyas propiedades se ven afectadas por la temperatura, la composición y la asimetría a menudo es un tema de debate. Lo que es más interesante es que, incluso en las membranas modelo, muchos obtienen resultados contradictorios debido a las técnicas que utilizamos.

** múltiples documentos contradictorios publicados en el campo