Las moléculas artificiales son como hojas de papel. Los químicos pueden doblarlas en formas específicas. Sin embargo, transferir la forma de una molécula a otra representa un desafío importante.
Un equipo de investigación internacional describe los métodos para enrollar moléculas en estructuras en forma de tornillo en la revista Angewandte Chemie . Con la ayuda de moléculas artificiales, los investigadores imitaron los principios subyacentes a la asignación de una función específica a las biomoléculas en la naturaleza.
La estructura determina la función de las moléculas
"La forma de las moléculas determina su función considerablemente", dice el profesor Dr. Nils Metzler-Nolte de la Ruhr-Universität Bochum, uno de los miembros del equipo. Un ejemplo de la naturaleza: "Los cambios en la forma de ciertas enzimas causan enfermedades comocáncer y Alzheimer ". Metzler-Nolte de la Cátedra de Química Inorgánica Colaboré con un equipo encabezado por el Dr. Ivan Huc y el Dr. Christos Tsiamantas del Centre Nacional e la Recherche Scientifique CNRS y la Universidad de Burdeos, así como colegas japonesesen la Universidad de Kumamoto.
Forma de hélice: un desafío especial
Dar a las moléculas artificiales una forma helicoidal específica ha supuesto un desafío considerable, porque ha sido difícil controlar si una molécula terminaría en forma de tornillo para zurdos o diestros. Aquí es donde el equipo de Francia,Alemania y Japón lograron un gran avance. Además, los investigadores demostraron un mecanismo que puede usarse para hacer que una hélice transfiera su mano a otra molécula a través del tacto.
Moléculas plegables como una hoja de papel
Los químicos trabajaron con las llamadas oligoamidas aromáticas, es decir, moléculas alifáticas derivadas del amoníaco. Inicialmente, las moléculas asumieron la forma de una cuerda recta con protuberancias nudosas. "Como un collar de perlas que yace enredado en una mesa", elabora Metzler.Nolte. Posteriormente, los investigadores doblaron la molécula en la estructura espacial requerida integrando puentes de azufre en varias posiciones, es decir, enlaces entre dos átomos de azufre. "Así es como doblamos una molécula como una hoja de papel que se arruga una y otra vez".compara a Nils Metzler-Nolte. Así, los investigadores crearon hélices tanto para zurdos como para diestros.
Las moléculas se transfieren entre sí
En experimentos adicionales, unieron dos hélices entre sí en ambos extremos. A pesar de que esos eran los únicos puntos de contacto, las estructuras de las moléculas unidas se asimilaron. Ambas formaron una hélice izquierda o una hélice derecha.
Estos principios - plegamiento y ciclación - se utilizan en la naturaleza; así es como se generan biomoléculas con propiedades específicas. En estudios futuros, los investigadores pretenden aplicar estas técnicas para diseñar moléculas para catálisis o conversión de energía.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Ruhr-Universitaet-Bochum . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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