Las enzimas se usan ampliamente en nuestra vida cotidiana. Al igual que los pequeños soldados, las enzimas en el detergente en polvo funcionan para desmantelar las manchas de grasa de la ropa, al igual que se usan para transformar la paja en bioetanol o actuar como fábricas farmacéuticas en miniatura.
Ahora, los investigadores del Departamento de Química de la Universidad de Copenhague han descubierto una forma de monitorear los flujos de trabajo de las enzimas. Sus resultados se acaban de publicar en Informes científicos .
"Nunca hemos sido capaces de presenciar lo que hacen las enzimas mientras trabajan. Es lo mismo, no solo poder observar a alguien yendo y viniendo del trabajo, sino tener la capacidad de ver lo que están haciendo en el trabajo yver cuán efectivo es su trabajo ", según Søren Schmidt-Rasmussen Bohr, cuya tesis doctoral se basa en la investigación.
Explica que poder monitorear las enzimas y mapear su semana de trabajo hace posible enfocarse en la composición de aminoácidos de las enzimas, que controla directamente su función.
El desarrollo enzimático dirigido es un área importante de investigación
El diseño de enzimas es un área de investigación que ha atraído un inmenso interés internacional. Tanto es así, que el Premio Nobel de Química del año pasado fue otorgado por la optimización dirigida de enzimas.
Con la comprensión de cómo funcionan los diversos aminoácidos en las enzimas, uno puede comenzar a personalizar las enzimas y hacerlas mucho más efectivas. Algunos de los ejemplos más evidentes incluyen el diseño de enzimas que convierten la paja en biocombustibles y diseños de manera más eficienteque reducen la concentración de enzimas en los detergentes en polvo, donde algunas sobras efectivas se vuelven lo suficientemente resistentes como para hacer el trabajo.
"Dependiendo de la enzima, podría ser ventajoso prolongar la cantidad de tiempo que trabajan o hacerlos más efectivos mientras trabajan. Esto hará que muchos procesos industriales sean más baratos y más ecológicos", según el profesor asociado Nikos Hatzakis, quiendirige la investigación.
Menor costo de medicamentos, química más verde
Lo que más espera Søren Schmidt-Rasmussen es que el nuevo enfoque pueda ser un paso hacia la creación de enzimas más efectivas para la fabricación de medicamentos que sirva para reducir la huella tóxica de la industria farmacéutica. Las enzimas más eficientes darán como resultado menos productos de desecho y fabricacióna temperaturas más bajas, lo que reducirá las emisiones de CO2.
"Con mejores enzimas, uno puede simplificar los procesos químicos necesarios para fabricar productos farmacéuticos, lo que finalmente conducirá a una reducción en los costos de los medicamentos", afirma Søren Schmidt-Rasmussen Bohr.
El método observa la ubicación de la enzima
Los investigadores han combinado un método conocido como "Seguimiento de partículas individuales", por el cual se observa la posición y la velocidad de las enzimas, con un procesamiento de datos avanzado que puede predecir cuánto tiempo las enzimas están en el trabajo y en pausa. En la práctica, la microscopía de fluorescencia avanzada esse usa para ampliar la nanoescala y observar los movimientos de enzimas individuales. Posteriormente, se implementan modelos estadísticos para determinar qué hacen realmente las enzimas a medida que se mueven e interactúan con las grasas.
Hasta ahora, el desarrollo enzimático más específico se ha logrado intercambiando aleatoriamente algunos aminoácidos por otros, lo que ha hecho que sea bastante complicado producir las mejores enzimas posibles para un propósito determinado.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Copenhague . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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