Un estudio internacional, liderado por la Universidad de Jaén, ha permitido el estudio mediante espectroscopía de microondas del perfil conformacional de las moléculas del óxido de limoneno, un compuesto terpénico de una alta flexibilidad estructural con un importante interés desde el punto de vista biológico y atmosférico.
El óxido de limoneno se caracteriza por ser un producto de degradación del propio limoneno, el componente químico de la piel de diferentes cítricos causante del olor característico que presentan, mediante la oxidación de dichos productos naturales. Se trata de un compuesto orgánico volátil biogénico que elimina parte del ozono atmosférico y puede dar lugar además a la formación de aerosoles orgánicos secundarios que no solo contaminan la atmósfera, sino que actúan bajo diferentes mecanismos, como agentes que contribuyen de manera notable en el cambio climático de nuestro planeta.
“Esa interacción en la atmósfera hace necesario el conocimiento de la estructura del óxido de limoneno, que se ha estudiado por primera vez en fase gas mediante espectroscopía de microondas combinada con cálculos químico cuánticos”, explica Juan Jesús López González, responsable del grupo de investigación de la Universidad de Jaén (UJA).
Mediante esta tecnología de alta resolución, “las moléculas de la muestra y de un gas portador colisionan y se expanden supersónicamente a alto vacío, alcanzando velocidades supersónicas (dos o tres veces superior a la del sonido), de tal forma que al avanzar la expansión de la muestra en el gas portador, las moléculas llegan a entrar en una región de flujo libre de colisiones y sin interacciones intermoleculares. Posteriormente se aplica un pulso de radiación microondas que las moléculas de la muestra pueden absorber, relajándose posteriormente y emitiendo radiación en la región espectral de microondas, la cual se detecta”, señala López González.
La investigación, que ha sido portada en la revista ChemPhysChem, ha conseguido identificar cuatro confórmeros ecuatoriales y uno axial. La detección del confórmero axial cambia el supuesto que se había dado por sentado durante mucho tiempo de que las formas ecuatoriales son generalmente más estables que las axiales en los monoterpenos cíclicos, y refleja el delicado equilibrio de fuerzas que tiene lugar en el óxido de limoneno, las cuales incluyen interacciones atractivas que involucran al anillo epóxido.
“La detección de esta estructura permite avanzar en el conocimiento acerca de los posibles mecanismos que dan lugar a su transformación y degradación en la atmósfera y, por tanto, en lo relacionado con su actuación en la destrucción de ozono o su actuación como un aerosol presente en ella como un agente de cambio climático”, añade el experto.
El equipo del grupo de investigación de la UJA ha estado formado por Juan Jesús López González, catedrático de Química Física y responsable del grupo de investigación, la doctora María del Mar Quesada Moreno, que recientemente ha defendido su tesis doctoral relacionada con este trabajo, y el doctor Juan Ramón Avilés Moreno, que durante la mayor parte del trabajo estuvo vinculado a los grupos de trabajo de la Universidad de Lille 1 y de la UJA, y que ahora investiga en la Universidad Pablo de Olavide. Asimismo, por parte del Departamento de Química del King’s College London han participado Mª Eugenia Sanz, Donatella Loru y Natasha Jarman, mientras que de la Universidad de Lille 1 ha colaborado la investigadora Thérèse R. Huet.
La Real Academia Sueca de las Ciencias ha concedido la mitad de este galardón al bioquímico estadounidense David Baker por diseñar desde cero nuevas proteínas mediante su programa RoseTTAFold. La otra mitad la comparten el británico Demis Hassabis y el también estadounidense John M. Jumper, ambos de la empresa DeepMind de Google, que lograron predecir las estructura proteicas con IA.
Un estudio internacional con participación del CSIC ha demostrado que reemplazar un solo átomo en posiciones estratégicas de la secuencia genética puede revertir su dirección de rotación. Según los autores, el hallazgo podría convertirse en una importante diana terapéutica al desempeñar un papel importante en diversos procesos biológicos.
