Tendencias21

Desarrollan un GPS molecular para la orientación dentro de enzimas

Científicos del Instituto de Física y Química Teórica de la Universidad de Bonn han desarrollado un «GPS» molecular que sirve para definir con exactitud dónde se encuentran los iones metálicos dentro de las enzimas. El avance es importante porque dichos iones posibilitan la actividad enzimática, sin la cual no sería posible la vida.

Desarrollan un GPS molecular para la orientación dentro de enzimas

En nuestra vida cotidiana, podemos usar el sistema de posicionamiento global (GPS)  para determinar, de forma fiable, la ruta hacia un destino deseado.

Científicos del Instituto de Física y Química Teórica de la Universidad de Bonn han desarrollado ahora un «GPS« molecular que sirve para definir con exactitud dónde se encuentran los iones metálicos, dentro de las enzimas.

Estos iones desempeñan un papel importante en el metabolismo y  en la síntesis de los productos biológicos, pues favorecen la actividad de las enzimas. Si en estas los iones metálicos no están presentes, las enzimas no actúan.

Teniendo en cuenta, además, que las enzimas son las que catalizan las reacciones químicas orgánicas (desde la digestión a la duplicación de la información genética) y que, por tanto, no habría vida en nuestro planeta sin ellas, se entiende la importancia de dichos iones.

Buscar en un entorno complejo

El interior de las enzimas no es un espacio simple. Está conformado por múltiples pliegues y espirales. En su llamado «centro activo», la zona en la que ocurren las actividades con otras moléculas, es donde se acumulan los iones metálicos.

Esto supone que la sustancia a transformar mediante reacciones químicas entra en dicho centro en contacto con esos iones, que facilitan la rotura o reorganización de uno o más enlaces quíimicos de dicha sustancia.

Como resultado, esta se transforma. Este tipo de conversiones tienen lugar constantemente en nuestro estómago, por ejemplo: gracias a ellos, la comida que hemos consumido se descompone en sustancias más fáciles de asimilar por nuestro cuerpo.

Para comprender mejor como funcionan las enzimas hay que saber con precisión, por tanto, dónde se encuentran los iones metálicos que conforman el centro activo de estas y que favorecen todas esas reacciones químicas microscópicas.

Rastreando el centro activo

Lo que han conseguido los investigadores de la Universidad de Bonn ha sido determinar la posición del centro activo de las enzimas con un novedoso método que funciona de manera similar al GPS. 

Pero los satélites, en este caso, son moleculares, y consisten en pequeñas moléculas orgánicas que tienen un electrón desparejado y que son estables. Los científicos distribuyeron seis de estos «satélites moleculares» en un modelo de enzima llamada «azurina», que consiste en una proteína azul con un ión de cobre en su centro.

Usando programas informáticos, los científicos rastrearon en primer lugar las ‘órbitas’ de estos satélites en las bobinas o espirales de la azurina. Después, determinaron la distancia entre dichos satélites y el ión de metal (cobre) usando un método espectrocópico denominado PELDOR, informa la Universidad de Bonn en un comunicado.

Así, de manera similar a como ocurre con el GPS, fueron capaces de determinar con precisión la posición del centro activo de la enzima. Esperan que su sistema sirva como método de investigación, para clarificar la estructura también de otras enzimas. 

En general, conocer el funcionamiento de las enzimas resulta clave para controlar los procesos químicos en los que intervienen estas macromoléculas biológicas con infinidad de aplicaciones en campos como la medicina y la industria.

Referencia bibliográfica:

Dinar Abdullin, Nicole Florin, Gregor Hagelueken, Olav Schiemann. EPR-Based Approach for the Localization of Paramagnetic Metal Ions in Biomolecules. Angewandte Chemie International Edition (2014). DOI: 10.1002/anie.201410396.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Descubren una extraña combinación de minerales en las muestras lunares de la misión Chang'e-5 de China 9 febrero, 2024
    Los minerales antiguos y nuevos identificados en las muestras lunares traídas por la misión Chang'e-5 de China están ayudando a los científicos a comprender mejor la historia de la Luna: ahora, los especialistas han descubierto más propiedades del sexto nuevo mineral lunar, llamado Changesite-(Y). Además, otros compuestos hallados, la seifertita y la stishovita, pueden coexistir […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los robots que atienden a pacientes llegan a los hospitales 9 febrero, 2024
    Robots diseñados para brindar comodidad a los pacientes de edad avanzada y aliviar su ansiedad, han sido probados con éxito en un hospital de París: saludan, responden a preguntas, comprenden conversaciones grupales y apoyan las tareas de enfermería.
    Redacción T21
  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un proyecto global trabaja para crear de forma colaborativa un cerebro robótico general 8 febrero, 2024
    El auge de la inteligencia artificial generativa impulsa un proyecto global que trabaja para crear un cerebro robótico general, capaz de generar androides como los que hemos visto hasta ahora solo en la ciencia ficción. Pero es cuestión de tiempo que convivamos con ellos en perfecta armonía. Ya no es una utopía.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA está capacitada para resolver dilemas morales cuando conduce vehículos autónomos 8 febrero, 2024
    Los sistemas de IA muestran significativas similitudes éticas con las reacciones humanas ante dilemas morales, lo que los acreditan para conducir vehículos autónomos tal como lo harían las personas.
    Redacción T21
  • Los huracanes se están volviendo tan fuertes que ya no existen categorías para clasificarlos 7 febrero, 2024
    Cinco tormentas en la última década tuvieron velocidades de viento que pertenecen a una hipotética categoría 6 en la escala de huracanes Saffir-Simpson: el fenómeno obligaría a los científicos a crear una nueva clasificación, capaz de reflejar la virulencia de los huracanes en la actualidad. Las causas principales del fenómeno tienen su origen en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un asteroide habría explotado sobre la Antártida hace unos 2,5 millones de años 7 febrero, 2024
    Un asteroide se desintegró sobre el continente antártico hace aproximadamente 2,5 millones de años: la evidencia proviene de un análisis químico de más de 100 pequeños trozos de roca extraterrestre, que se han preservado dentro de las enormes capas de hielo. Hasta el momento, solo se conocen otros dos eventos de explosiones aéreas antiguas en […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean la primera niña de inteligencia artificial del mundo 7 febrero, 2024
    La primera niña IA del mundo ha sido creada por científicos chinos, que la han dotado de emociones e intelecto y de la capacidad de aprender de forma autónoma. Se comporta como si tuviera tres o cuatro años y representa un avance significativo para el campo de la inteligencia artificial general.
    Redacción T21
  • Oponerse a la regulación de los pesticidas no es la solución al problema de los agricultores 7 febrero, 2024
    Los agricultores que se movilizan en España y Europa se oponen con firmeza a las nuevas regulaciones europeas en materia de pesticidas, lo que representa una amenaza mayor para la salud pública que tener una central nuclear al lado de casa: estos químicos han costado miles de vidas y enfermos crónicos, al tiempo que han […]
    Eduardo Costas | Catedrático de la UCM y Académico de Farmacia