“No había dudas sobre la existencia del efecto anomérico, pero nunca se había podido caracterizar”, explica Emilio J. Cocinero, investigador de la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV/EHU) . Este profesor del Departamento de Química Física, en colaboración con la Universidad de Oxford, ha conseguido, por primera vez aislarlo y medirlo. El resultado de la investigación se publica en la revista Nature, en el artículo titulado ‘Sensing the anomeric effect in a solvent-free environment’.
Las moléculas que forman los seres vivos, las biomoléculas, se dividen en cuatro grandes familias: proteínas, lípidos, ácidos nucleicos y los glúcidos o azúcares, que son los encargados de suministrar la energía al organismo. Toda la química de los azúcares se ve afectada por el efecto anomérico, que juega un papel clave en la estabilización de los mismos.
Este efecto se identificó en 1955 pero, a pesar de su importancia tanto en química como en biología, su origen físico continúa sin estar claro y un análisis pormenorizado de dicho efecto todavía no había sido posible. En su investigación Cocinero ha conseguido medir, por primera vez, el grado de influencia del efecto anomérico en un azúcar y ha probado que, al contrario de lo que se pensaba hasta ahora, el efecto anomérico exo predomina sobre el endo.
La investigación codirigida por Cocinero se llevó a cabo mediante la unión de un azúcar y un pequeño péptido como modelo del sistema glúcido-proteína presente en los seres vivos. “La investigación se hizo en fase gas y en este medio podemos estudiar y analizar las propiedades que son intrínsecas del azúcar”, explica el investigador, que se doctoró en Química por la Universidad de Valladolid.
Para llevar a cabo este estudio se utilizó una combinación de espectroscopia láser y análisis computacional. “Los resultados sugieren que será importante reevaluar la influencia del efecto anomérico tanto en química como en biología, ya que está presente en la mayoría de los azúcares y altera las proporciones de estos en la naturaleza”. También puede ayudar a esclarecer por qué el organismo selecciona unos determinados azúcares a pesar de que haya otros más abundantes en la naturaleza.
Emilio J. Cocinero se incorporó a la UPV/EHU en 2009, tras una estancia de tres años en la Universidad de Oxford, centro con el que sigue colaborando. “En nuestras investigaciones estudiamos “los ladrillos”, las unidades más básicas que forman estas biomoléculas, que a pesar de su importancia no se comprenden totalmente.
Empezamos caracterizando azúcares aislados, para posteriormente ir añadiendo complejidad a los sistemas de estudio, con disacáridos, azúcares de tres unidades… A continuación investigamos la influencia del disolvente en los azúcares, estudiando el efecto del agua en varios de ellos. Nuestro objetivo es ir hacia el estudio de sistemas cada vez más complejos que den una visión más real de lo que pasa en nuestro organismo”.
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Referencia bibliográfica:
Emilio J. Cocinero, Pierre Çarçabal, Timothy D. Vaden, John P. Simons y Benjamin G. Davis. "Sensing the anomeric effect in a solvent-free environment". Nature, 6 de enero de 2011 (doi:10.1038/nature09693).
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.
