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FP7

MolFActory Resultado resumido

Project ID: 330603
Financiado con arreglo a: FP7-PEOPLE
País: Reino Unido

Producción a medida de polímeros sintéticos

La síntesis de proteínas en la célula es un proceso muy complejo. Unos investigadores han imitado el proceso de transcripción celular y han fabricado una molécula que se encuentra en determinados péptidos de origen natural, como las toxinas bacterianas.
Producción a medida de polímeros sintéticos
La transcripción en una célula viva emplea un molde, el ARN mensajero (mARN), para codificar para la proteína y ensamblar los aminoácidos esenciales en el ribosoma celular. El proyecto financiado por la Unión Europea MOLFACTORY (Towards a ‘molecular factory’: Processive sequence-selective synthesis with a synthetic molecular machine) ha desarrollado una máquina molecular sintética empleando el [2] rotaxano.

El rotaxano es una molécula con forma de mancuerna que se enhebra a través de una estructura con forma de anillo denominada macrociclo. Los extremos de la mancuerna son a menudo más grandes que el diámetro interno del anillo, evitando así que se desenhebre y manteniendo intacta su forma singular.

En la máquina desarrollada por MOLFACTORY, el macrociclo actúa como un catalizador y transportador molecular. En esencia, este elimina sustituyentes aromáticos de aminoácidos voluminosos de una secuencia específica y los transporta a su vez hacia el siguiente aminoácido antes de catalizar la formación del enlace amida entre ellos.

La máquina molecular sintética garantiza por tanto que los monómeros se ensamblen en el orden correcto. Finalmente, se ancla una molécula de colorante en el extremo de la molécula que cambia su intensidad de emisión fluorescente cuando se añade cada unidad y se forma el enlace. Se espera que mediante el trabajo restante se logre alcanzar este objetivo.

El equipo optimizó la ruta sintética y determinó la estructura química del eje central de la maquina molecular. También se sintetizaron barreras tirosina (cada una presentando diferentes aminoácidos) funcionalizadas con alquinos y azidas. Entre las diferentes reacciones realizadas con éxito se incluyen el acoplamiento amida y la cicloadición secuencial de Huisgen catalizada por cobre.

El método de molde de metal activo fue empleado para construir la molécula de rotaxano con diferentes barreras aminoésteres y los productos fueron caracterizados mediante espectroscopía de resonancia magnética nuclear. La activación y el funcionamiento de la maquina se lograron mediante la eliminación de los grupos de protección.

Los investigadores de MOLFACTORY han llevado el desarrollo de las máquinas de síntesis molecular más allá de los límites actuales del conocimiento sobre esta técnica. Estos conocimientos permitirán el desarrollo de máquinas capaces de sintetizar oligómeros y polímeros a medida. Además se espera que su empleo en la industria sea muy amplio, incluyendo plastificantes, productos biomédicos y el desarrollo de herramientas genéticas para la investigación y la industria farmacéutica.

Información relacionada

Palabras clave

Polímero sintético, producción, rotaxano, catálisis, amida
Número de registro: 180906 / Última actualización el: 2016-03-24
Dominio: Biología, Medicina