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Moléculas de Vida Corta
6 de Marzo de 2003.
 Algunos de los compuestos más importantes son también los menos duraderos. Se trata de moléculas transitorias que aparecen en las reacciones químicas durante apenas unas milésimas de segundo. La caracterización de los llamados "intermediarios de reacción" podría ayudarnos a entender los mecanismos por los cuales las moléculas cambian.
Procesos como las reacciones químicas básicas o enfermedades complejas como la de Alzheimer recibirían nueva luz con estas investigaciones. Sin embargo, la empresa es complicada, por cuanto no existen demasiados sensores capaces de analizar moléculas que viven tan poco tiempo.
Jason Shear y Matthew Plenert, de la National Science Foundation, describen en un reciente artículo un método para tomar rápidas "fotografías" de estas moléculas intermediarias, antes de que sus estructuras cambien y adopten la forma de productos más estables y definitivos.
El nuevo método se basa en una técnica llamada "electroforesis capilar", y fue desarrollada en el laboratorio de Shear en la University of Texas, en Austin. A diferencia de algunas técnicas de electroforesis utilizadas para la secuenciación de ADN, donde un campo eléctrico mueve moléculas cargadas a través de una placa de gel, la electroforesis capilar emplea tubos de sílice parecidos al cristal, delgados como una aguja, donde campos eléctricos muy grandes mueven las moléculas sin el calentamiento que se produciría en un gel.
Para incrementar el campo eléctrico, el capilar ha sido alterado, dotándolo de una zona estrecha con el aspecto de un reloj de arena. Los análisis se llevan a cabo en esta zona más estrecha, donde el diámetro es inferior a 5 micrómetros y donde el campo eléctrico puede ser mayor de 100.000 voltios por centímetro.
Aquí, las sustancias se ven separadas a lo largo de una distancia de unos 10 micrómetros porque las porciones más cargadas positivamente (las más pequeñas) se mueven más rápidamente que las más cargadas negativamente (las mayores). Ello aísla los diversos componentes.
La separación de los componentes individuales durante la reacción se efectúa muy rápido, a diferencia de otros métodos que necesitan minutos o más, cuando algunas de las moléculas intermedias ya han desaparecido.
Para probar el método, Plenert y Shear examinaron una solución que contenía el neurotransmisor serotonina y su precursor metabólico, un compuesto conocido como hidroxitriptofano, utilizando un campo eléctrico que la hiciera pasar a través del capilar.
Para producir los intermediarios de muy corta duración de la serotonina y el hidroxitriptofano, golpearon la mezcla con un rayo de luz láser de un microsegundo de duración, cuando la solución pasaba a través de la sección estrecha del capilar. Diez micrómetros más adelante, una sonda láser golpeó a su vez a los intermediarios, ahora segregados espacialmente en dos grupos en función de su progenitor molecular, haciendo que emitieran luz. Las moléculas migraron entre los dos puntos láser unos 100 millones de veces más rápido que en otros procedimientos de separación convencionales.
El próximo paso será aplicar la técnica al estudio de cómo las proteínas se pliegan convirtiéndose en moléculas funcionales. Cuando lo hacen incorrectamente, pueden causar disfunciones y enfermedades como la de Alzheimer.
Información adicional en:
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