First high-resolution 3D images of mitochondria functioning in their natural environment/Primeras imágenes en 3D y alta resolución de mitocondrias funcionando en su entorno natural

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As you all know, mitochondria are cellular organelles responsible for producing most of the energy a cell needs to function. They are often called the "power plants" of the cell because they generate ATP (adenosine triphosphate), the molecule that stores and transports energy within living organisms. They participate in processes such as apoptosis (programmed cell death), lipid metabolism, and heat production in some organisms.

Como todos sabéis, las mitocondrias son orgánulos celulares encargados de producir la mayor parte de la energía que necesita una célula para funcionar. A menudo se les llama las “centrales energéticas” de la célula porque generan ATP (adenosín trifosfato), la molécula que almacena y transporta energía dentro de los organismos vivos. Participan en procesos como la apoptosis (muerte celular programada), el metabolismo de los lípidos y la producción de calor en algunos organismos.

A team of researchers from the University of Basel's Biozentrum has managed to visualize mitochondria with unprecedented resolution, providing a deeper understanding of how they efficiently generate energy. Using cryoelectron tomography, the scientists directly observed the organization of the protein complexes responsible for energy production within mitochondria.

Un equipo de investigadores del Biozentrum de la Universidad de Basilea ha logrado visualizar las mitocondrias con una resolución sin precedentes, proporcionando una comprensión más profunda sobre cómo generan energía de manera eficiente. Utilizando criotomografía electrónica, los científicos observaron directamente la organización de los complejos proteicos responsables de la producción de energía dentro de las mitocondrias.

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Until now, the study of mitochondria has been carried out using various techniques, each with its own limitations, but electron cryotomography has managed to overcome these limitations by allowing the visualization of the structure of mitochondrial complexes in living cells with near-atomic resolution, achieving a more detailed and precise visualization of these cellular structures.

Hasta ahora, el estudio de las mitocondrias se ha llevado a cabo mediante diversas técnicas, cada una con sus propias limitaciones, pero la criotomografía electrónica ha logrado superar sus limitaciones al permitir la visualización de la estructura de los complejos mitocondriales en células vivas con una resolución casi atómica, consiguiendo una visualización más detallada y precisa de estas estructuras celulares.

This technique allows for high-resolution three-dimensional images of cellular structures, revealing molecular details that were previously impossible to observe. Understanding the structure and function of mitochondrial complexes is crucial to understanding how cells efficiently generate energy. This knowledge can have important implications for research into diseases related to mitochondrial dysfunction, such as neurodegenerative and metabolic disorders.

Esta técnica permite obtener imágenes tridimensionales de alta resolución de las estructuras celulares, revelando detalles moleculares que antes eran imposibles de observar. Comprender la estructura y función de los complejos mitocondriales es crucial para entender cómo las células generan energía de manera eficiente. Este conocimiento puede tener efectos importantes en la investigación de enfermedades relacionadas con la disfunción mitocondrial, como enfermedades neurodegenerativas y metabólicas.

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Using this system, they discovered that proteins cluster together to form "supercomplexes" in specific regions of the mitochondrial membrane, optimizing the flow of electrons and protons necessary for the synthesis of ATP, the main source of cellular energy. This breakthrough not only offers a detailed view of mitochondrial architecture but also has significant implications for medicine and biotechnology.

Mediante este sistema descubrieron que las proteínas se agrupan formando “supercomplejos” en regiones específicas de la membrana mitocondrial, lo que optimiza el flujo de electrones y protones necesario para la síntesis de ATP, la principal fuente de energía celular. Este avance no solo ofrece una visión detallada de la arquitectura mitocondrial, sino que también tiene implicaciones significativas en la medicina y la biotecnología.

Understanding the organization and function of these supercomplexes could help develop new therapeutic strategies for diseases related to mitochondrial dysfunction and improve the design of energy-generating systems inspired by biological processes. In short, this advance represents a milestone in cell biology, opening new avenues for research and understanding of fundamental life processes.

Comprender la organización y funcionamiento de estos supercomplejos podría ayudar a desarrollar nuevas estrategias terapéuticas para enfermedades relacionadas con disfunciones mitocondriales y mejorar diseños en sistemas de generación de energía inspirados en procesos biológicos. En resumen, este avance representa un hito en la biología celular, abriendo nuevas vías para la investigación y la comprensión de los procesos fundamentales de la vida.

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https://phys.org/news/2025-03-high-resolution-images-capture-intricate.html

https://www.muyinteresante.com/ciencia/lo-nunca-visto-mitocondrias-alta-resolucion-energia.html