Investigadores del centro CiQUS y el Instituto de Investigación Tecnológica de la Universidad de Santiago de Compostela han descrito por primera vez la forma en la que pequeñas agrupaciones metálicas de plata establecen interacciones débiles con moléculas orgánicas. Estas interacciones actúan en los procesos biológicos y son esenciales en la manipulación de nuevos materiales a escala nanométrica.
Los denominados 'clústeres' o grupos moleculares poseen características especiales que los convierten en candidatos ideales para su potencial aplicación en distintas áreas, como la catálisis o su posible uso como materiales magnéticos. Para ello resulta de interés la obtención de un método que permita depositarlos o disponerlos de manera adecuada en la escala nanométrica.
Ahora, la revista americana ACS Nano muestra cómo un equipo de científicos del centro CiQUS y la USC ha conseguido hacer uso de las interacciones débiles para depositar de forma ordenada los diminutos clústeres metálicos de plata sobre una serie de nanotubos formados por péptidos (cadenas de aminoácidos) cíclicos, que previamente se habían auto ensamblado en forma de tubo.
Las interacciones débiles que se producen a escala microscópica, y es una fuerza responsable, entre otras cosas, de la existencia de materiales en estado sólido, líquido o gas y sus transformaciones. Se trata de interacciones que constituyen pilares básicos de la vida, ya que juegan un papel protagonista en procesos biológicos tan esenciales como la codificación genética, su traducción en proteínas, la regulación de los procesos celulares o el comportamiento de las membranas nucleares.
Desarrollar nuevas aplicaciones
Por otra parte, la posibilidad de manipular las propiedades de nuevos materiales a escala nanométrica se ha revelado clave en el desarrollo de aplicaciones. En este marco, las interacciones débiles entre moléculas juegan un papel crucial, ya que de su respuesta depende buena parte de la viabilidad de fabricación y autoensamblado de nuevos materiales, de una forma eficiente y controlada.
En el caso de este estudio, los nanotubos incorporan de forma lineal sobre su superficie el tipo de moléculas orgánicas con las que interaccionan los clústeres metálicos, consiguiendo su alineado en largas distancias a esa nanoescala.
El descubrimiento de estas nuevas interacciones ha dotado a los investigadores de la capacidad para cambiar las propiedades de los nanotubos, confiriéndoles una superficie metálica que puede ser de gran interés para el desarrollo de nuevos materiales –como los hilos moleculares–, así como pequeñas máquinas a nivel molecular.
Liderado por el equipo de investigadores del CiQUS formado por Juan R. Granja, Javier Montenegro y Rebeca García Fandiño, el trabajo ha contado asimismo con la colaboración del investigador Miguel Cuerva y del profesor Arturo López Quintela, miembros del Instituto de Investigación Tecnológica de la USC.
Referencia bibliográfica:
Miguel Cuerva, Rebeca García-Fandiño, Carlos Vázquez-Vázquez, M. Arturo López-Quintela, Javier Montenegro, Juan R. Granja. "Self-Assembly of Silver Metal Clusters of Small Atomicity on Cyclic Peptide Nanotubes". ACS Nano 9 (11): 10834–10843, 2015.
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.
