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De negativo a positivo en biología

A pesar de la importancia biológica de las moléculas con carga negativa, siendo el cloro y el ADN claros ejemplos, los estudios centrados en la búsqueda de receptores para dichas moléculas son limitados, en comparación con las especies positivas.
De negativo a positivo en biología
Las especies de carga negativa son muy importantes desde el punto de vista biológico y ambiental. Por ejemplo, el ion de cloro es el anión más abundante en seres humanos y sus concentraciones anormales o transporte irregular se asocian a diferentes enfermedades, como la fibrosis quística. Otras especies aniónicas de interés comprenden los aminoácidos aniónicos, como el ácido aspártico y glutámico, que también desempeñan una función importante como neurotransmisores.

Los científicos del proyecto ANION_CAGES (Dynamic constitutional chemistry for the preparation of receptors for anions of biological interest) se propusieron desarrollar receptores eficientes para aniones acuosos. Utilizando los principios de la química combinatoria dinámica (DCC), resolvieron los inconvenientes relacionados con la buena afinidad.

Generando moléculas nuevas por reacciones reversibles, utilizando elementos básicos simples (BB) bajo control termodinámico, DCC permite obtener una biblioteca combinatoria dinámica (DCL). ANION_CAGES utilizó BB peptídicos o pseudopeptídicos y generó bibliotecas moleculares mediante la formación de enlaces covalentes dinámicos: la formación de disulfuro y la traslocación de disulfuro.

ANION_CAGES desarrolló una gran familia de elementos básicos con diferentes funciones y un número variado de grupos tiol. Se produjeron DCL reproducibles variando las condiciones de reacción, como el pH y el disolvente.

Los científicos diseñaron una plataforma informática sólida para los próximos estudios de receptores aniónicos en medios acuosos. Combinar BB de diferentes valencias debería aumentar la complejidad de la mezcla en lo que se refiere a su estructura y topología.

Se obtuvieron resultados muy valiosos con la investigación de la producción exclusiva de un producto por eventos de autorreconocimiento. Los científicos identificaron estas interacciones, gracias al reconocimiento de un ion dipolar de aminoácido en agua. Además, caracterizaron el efecto de las variaciones estructurales y ambientales en el contenido de las bibliotecas.

Los resultados de ANION_CAGES han sido publicados como artículos de investigación en publicaciones como Royal Soc Chemistry, entre otras. «Adaptive Correction from Virtually Complex Dynamic Libraries: The Role of Noncovalent Interactions in Structural Selection and Folding» es un artículo exhaustivo que fue publicado en Chemistry — A European Journal.

En un futuro, los resultados del estudio podrán utilizarse en la preparación de sensores selectivos funcionales en medios acuosos para detectar aminoácidos y estudiar sus funciones in vivo. Se obtuvieron resultados preliminares que validan la posibilidad de utilizar esta estrategia.

Los resultados de la investigación de ANION_CAGES pueden utilizarse en la síntesis de moléculas de importancia biológica en muchas áreas de la biología, la medicina y el medio ambiente.

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Palabras clave

Carga negativa, anión, ANION_CAGES, DCC, DCL
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