Guía que ilustra el experimento que realizó George Palade con el objeto de determinar la ruta que siguen las proteínas de secreción desde su síntesis hasta su exocitosis. Se incluye una animación y la traducción del texto.

1. Experimento de pulso y caza en Células acinosas del páncreas: Los organelos que participan en la
síntesis de proteínas enzimáticas y la ruta que siguen las proteínas de secreción. GAToledo, SFC, 2015.
El experimento : http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/pulsechase/pulsechase.html
Vista Molecular de un experimento de pulso y caza
En un experimento de pulso y caza, un investigador realiza un seguimiento de la progresión de una molécula radiomarcada, tal como un aminoácido, a través de una
célula.
El experimento comienza con la fase de pulso cuando los investigadores añaden una gran dosis de un aminoácido radioactivo -en este caso, leucina- al medio de
cultivo de una célula. A partir de entonces, los aminoácidos radiactivos se incorporan en las proteínas fabricadas durante la síntesis de proteínas.
La fase de caza del experimento comienza cuando se añade una cantidad muy grande de leucina no radioactiva a la muestra. Tras el comienzo de la caza, ya no se
sintetiza más las proteínas radiactivos. Este es el diseño básico de un experimento de pulso y caza. El experimento da como resultado un corto período de producción
de moléculas marcadas radiactivamente, que luego pueden ser rastreados dentro de la célula.
Seguimiento de la radiactividad
En 1955, el científico George Palade y sus colegas usaron un experimento de pulso y caza para determinar las funciones del retículo endoplasmático rugoso y del
aparato de Golgi en la producción y secreción de proteínas. Estudiaron las células pancreáticas que se especializan en producir y secretar enzimas digestivas.
Veamos cómo haría el experimento un investigador. Para comenzar el experimento, el investigador añade una gran dosis de leucina radiactiva para la fase de pulso.
El investigador rastrea las posiciones de las proteínas radiactivas fijando una muestra de células en diferentes momentos durante el experimento. El proceso de
fijación efectivamente "congela" las moléculas de proteína en sus ubicaciones en el momento en que la célula es fijada.
Las células se preparan para la microscopía y son recubiertas con una emulsión fotográfica, después de la cual las muestras son desarrolladas. Las proteínas
radiactivas producen manchas negras sobre el fondo gris de la emulsión, que revelan la ubicación de las proteínas en la célula.
Si el investigador fija la muestra a unos pocos minutos después de que comience el pulso, la radiactividad se observa sólo en el RE rugoso.
El investigador luego añade una gran dosis de leucina no radioactiva para la fase de caza del experimento.
Las muestras se fijan en las próximas dos horas para realizar un seguimiento de la progresión de los puntos negros, que representan las proteínas radioactivas.
Con este tipo de experimento, los investigadores descubrieron que las proteínas secretadas se mueven de su lugar de síntesis en los ribosomas del RE rugoso al
aparato de Golgi, y luego a las vesículas de secreción, y finalmente al exterior de la célula.
Una visión celular del Experimento de pulso-caza
Ahora vamos a interpretar los datos de este experimento de pulso y caza usando una ilustración de una célula viva. Los triángulos verdes representan enzimas
digestivas destinadas para la secreción.
La fase de pulso del experimento comienza con la adición de una gran dosis de leucina radiactiva al medio de cultivo de la célula. Los aminoácidos radiactivos entran
a la célula y son incorporados en nuevas proteínas, indicados por los triángulos rojos.
La fase de caza del experimento comienza con la adición al medio de cultivo de una dosis muy grande de leucina no radioactiva. Las Proteínas recién sintetizadas
ahora carecen del aminoácido radiomarcado.
Las proteínas marcadas radiactivamente, las cuales comenzaron en el RE rugoso, han viajado al aparato de Golgi en 10 minutos. Luego, las proteínas se mueven a
través de las cisternas del aparato de Golgi. Después de unas pocas horas, las proteínas son transportadas en vesículas secretoras hasta la membrana plasmática,
donde son liberadas fuera de la célula.
Este experimento de pulso y caza estableció el camino que siguen las proteínas de secreción desde su síntesis en los ribosomas del RE rugoso hasta su liberación
fuera de la célula.
Preguntas (Responde las preguntas de desarrollo en el envés de esta hoja)
1. V o F Las proteínas producidas durante la fase de caza de un experimento de “pulso y caza” son marcadas con material radiactivo
2. V o F El primer paso en un experimento de pulso y caza es incubar células con una molécula marcada.
3. ¿Qué ruta sigue una proteína en la vía secretora, a partir de su sitio de síntesis?
4. ¿Cuál es el propósito de un experimento de pulso y caza?
5. Haz una interpretación del gráfico
Luz del acino
vesícula de secreción
retículo endoplasmático liso
retículo endoplasmático rugoso aparato de Golgi
núcleo envoltura nuclear
cromatina1
mitocondriacromatina2
nucléolo
ribosoma
citosol
membrana plasmática exocitosis
‘’Pulso’
’
0 3 10 20 40 60 120
0
20
40
60
80
100
‘ ’ c a z a ’ ’
Tiempo
(min)
Radioactividad de los organelos
(% de la radioactividad total de
la célula)
RER
Golgi
Vesículas de
secreción
Resumen. “Estudio de la función de algunos organelos en la síntesis de proteínas”: A un cobayo se le toma una
muestra de páncreas, de 0,5 mm de espesor, y se incuba. Durante los 3 primeros minutos, las muestras son
puestas en presencia de un marcador radiactivo, leucina (aminoácido) tritiada. A esta etapa de marcaje se llama
"pulso". Estos cortes histológicos se colocan a continuación, por tiempo variable en un medio que contiene
leucina no radiactiva. Este acción se llama '' caza ''. En los tiempos indicados en abscisas, las muestras de
páncreas son fijadas y se cortan en secciones sobre las que será localizada y medida la radiactividad.
El gráfico muestra los resultados de las mediciones de radiactividad de estos cortes histológicos.