El campo de la ciencia de los materiales se ha convertido en un hervidero de "estructuras organometálicas" MOF, compuestos versátiles formados por iones metálicos conectados a ligandos orgánicos, formando así estructuras de una, dos o tres dimensiones. Ahora existeuna lista cada vez mayor de aplicaciones para MOF, incluida la separación de productos petroquímicos, la desintoxicación del agua de metales pesados y aniones de fluoruro, y la recuperación de hidrógeno o incluso de oro.
Pero recientemente, los científicos han comenzado a fabricar MOF, hechos de bloques de construcción que típicamente forman biomoléculas, por ejemplo, aminoácidos para proteínas o ácidos nucleicos para ADN. Además del uso tradicional de MOF en catálisis química, estos MOF derivados biológicamente también pueden usarsecomo modelos para biomoléculas complejas que son difíciles de aislar y estudiar con otros medios.
Ahora, un equipo de ingenieros químicos en EPFL Valais Wallis ha sintetizado un nuevo MOF derivado biológicamente que puede usarse como un "nanoreactor", un lugar donde pueden producirse pequeñas reacciones inaccesibles. Dirigido por Kyriakos Stylianou,Los científicos de los laboratorios de Berend Smit y Lyndon Emsley construyeron y analizaron el nuevo MOF con moléculas de adenina, una de las cuatro nucleobases que forman el ADN y el ARN.
La razón de esto fue imitar las funciones del ADN, una de las cuales incluye interacciones de enlace de hidrógeno entre adenina y otra nucleobase, timina. Este es un paso crítico en la formación de la doble hélice de ADN, pero también contribuye a laplegamiento general de ADN y ARN dentro de la célula.
Al estudiar su nuevo MOF, los investigadores descubrieron que las moléculas de timina se difunden dentro de sus poros. Simulando esta difusión, descubrieron que las moléculas de timina estaban unidas por hidrógeno con moléculas de adenina en las cavidades del MOF, lo que significa que tuvo éxito en imitar lo que sucede en el ADN.
"Las moléculas de adenina actúan como agentes que dirigen la estructura y 'bloquean' las moléculas de timina en posiciones específicas dentro de las cavidades de nuestro MOF", dice Kyriakos Stylianou. Entonces, los investigadores aprovecharon este bloqueo e iluminaron el MOF cargado de timina -una forma de catalizar una reacción química.
Como resultado, las moléculas de timina podrían ser dimerizadas en un producto de di-timina, que los científicos pudieron aislar, una gran ventaja, dado que la di-timina está relacionada con el cáncer de piel y ahora puede aislarse fácilmente yestudió.
"En general, nuestro estudio destaca la utilidad de los MOF derivados biológicamente como nanoreactores para capturar moléculas biológicas a través de interacciones específicas y para transformarlas en otras moléculas", dice Stylianou.
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Materiales proporcionado por Escuela Politécnica Federal de Lausana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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