Attosegundos para estudiar moléculas esenciales para la vida

Científicos de la Universidad Autónoma de Madrid, en colaboración con otros de Italia y Reino Unido, acaban de publicar en la prestigiosa revista Science la primera evidencia experimental de la migración ultrarrápida de carga eléctrica en una molécula de interés biológico: el aminoácido fenilalanina.

Dicha migración de carga fue inducida por pulsos de luz de duración de attosegundos -un attosegundo es la millonésima parte de la millonésima parte de la millonésima parte de un segundo- y fue detectada iluminando la molécula con un segundo pulso de luz unos attosegundos después. Los resultados de las medidas indican que la migración de la carga desde un extremo de la molécula al otro no tarda más de 3 o 4 femtosegundos -un femtosegundo es equivalente a 1000 attosegundos- No trate de cronometrarlo en su reloj habitual…

Distribución de carga en la Fenilalanina

Imágenes instantáneas de la distribución de carga en el confórmero más abundante de fenilalanina. La densidad de carga puede tomar valores positivos (de color amarillo) o negativos (de color púrpura). La migración de la carga desde un extremo de la molécula al otro no tarda más de 3 o 4 femtosegundos.

Estos pulsos ultra-ultra-ultrarrápidos provocan una rápida ionización en el aminoácido que ha podido inducir y medir por primera vez la migración de carga en una molécula compleja. Si piensa que esto no parece ser muy interesante, decirle que la migración de carga que precede cualquier reordenamiento estructural de las moléculas es la base de un gran número de procesos biológicos.

La fenilalanina es uno de los diez aminoácidos esenciales para el ser humano y, como tal, un bloque constituyente de las proteínas. Este alfa-aminoácido aromático es precursor de proteínas tan importantes como la tirosina, dopamina, noradrenalina o la melanina. Algunos de sus derivados se utilizan por sus efectos analgésicos y antidepresivos (DLPA) o edulcorantes (aspartamo). Se encuentra de forma natural en la leche materna, así como en alimentos ricos en proteínas -carnes rojas, pescado, huevos, productos lácteos, garbanzos, lentejas, entre otros muchos-, siendo recomendable controlar su uso por embarazadas.

La capacidad de provocar y observar dinámica puramente electrónica en estos constituyentes esenciales de la vida es un paso crucial en la ciencia de attosegundos, que se mueve progresivamente hacia la investigación de sistemas cada vez más complejos, y puede ser considerada como la primera contribución al campo de la attobiología.

JAL (DCC-CBMSO)

DIVULGACIÓN CIENTÍFICA DEL 20 DE OCTUBRE DE 2014

Descripción: José Antonio López revisa la actualidad científica hablando del virus Ébola. No es la primera vez que un filovirus entra en Europa. En 1967 cerca de 40 personas se infectaron en Alemania y Yugoslavia con el llamado virus de Marburg, pero sí es la primera vez que la cepa más virulenta Ébola infecta a un europeo; a una española. Los análisis genéticos apuntan al murciélago frutícola de la familia Pteropodidae como reservorio natural aunque, puntualmente, el virus puede saltar e infectar a simios, felinos, perros, cerdos y humanos. Los síntomas de la enfermedad, tras una incubación asintomática de entre 2 y 21 días, comienza un periodo que podría ser confundido con gripe: dolor de cabeza, muscular, fiebre… Más tarde empieza a fallar hígado y riñones. Finalmente, un fallo multiorgánico si el sistema inmune no lo impide.

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