¿Qué es la RMN?

Resonancia magnética nuclear o RMN. En el laboratorio de RMN de alto campo del CSIC nos encargamos de aplicar esta técnica para caracterizar moléculas biológicas fundamentalmente. La biología estructural se encarga del estudio de las propiedades estructurales y dinámicas de las proteínas, ácidos nucleicos y otras macromoléculas dentro de un contexto biológico. Por RMN se determinan las posiciones de cada uno de los átomos que constituyen la molécula. Para ello, se necesita que la muestra se encuentre normalmente en disolución acuosa. De esta forma se puede estudiar su plegamiento y dinámica, lo cual es de gran interés para el desarrollo de fármacos. Del mismo modo, la RMN en estado sólido permite la caracterización de estas macromoléculas en un contexto complementario a la aproximación anterior. Se puede estudiar de tal forma proteínas de membrana, neuroreceptores, canales iónicos, fibras amiloides, etc. La RMN también puede aplicarse a estudios metabolómicos en la que los fluidos corporales es la muestra de mayor interés para este tipo de estudios (sangre, orina, líquido cefalorraquídeo, etc). Por RMN se puede generar un perfil de estos fluidos extraídos de las muestras obtenidas para tener un perfil. La resonancia magnética nuclear de imagen (RMI o MRI) es una técnica empleada en radiología que se aprovecha de la localización zonal del agua y tejido adiposo para elaborar un mapa 2D y 3D. El sonido característico se debe a la contracción y expansión de la bobina, que genera una vibración audible de hasta 120 dB. Hay que tener en cuenta que la RMI es en realidad RMNI o resonancia magnética NUCLEAR de imagen, pero por miedo se ha quitado la palabra nuclear del nombre en los hospitales, debido a que la gente entraba aterrada a hacerse este tipo de pruebas. Es importante mencionar que la RMN NO ES UNA TÉCNICA QUE… continúa

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Curiosidades científicas de la vida cotidiana

El veneno está en la dosis: botulismo y botox. En ocasiones vemos latas, tetrabricks de zumos y otros productos hinchados. Se desaconseja tajantemente consumirlos ya que podrían contener una bacteria llamada Clostridium botulinum. Esta bacteria sintetiza una toxina que actúa sobre el sistema nervioso dando lugar a la enfermedad conocida como botulismo a través de la ingesta de productos en los que ha crecido la bacteria, dando lugar a desenlaces fatales. Curiosamente, tras investigar el modo de acción de esta neurotoxina, se ha empleado en menor dosis para usos médicos y estéticos: el botox. Debido a la capacidad para bloquear la liberación de la acetilcolina, se bloquea la transmisión del impulso nervioso, y actualmente se emplea como tratamiento estético para evitar la aparición de arrugas en el rostro. Otro de los usos que se le da, es para el tratamiento de la hiperhidrosis, personas que sufren de sudor excesivo en manos y otras zonas del cuerpo que les impide llevar una vida normal. Mr. Bean y el medio de cultivo. En el episodio “Do it yourself”, se observa a Mr. Bean sazonando unos trozos de ramas de árbol con el clásico inglés Marmite. El Marmite es en realidad un preparado de extracto de levadura. En el laboratorio, se emplea este mismo material en polvo para elaborar medio de cultivo (LB, Ψ Broth, entre otros) para que las bacterias de uso biotecnológico como Escherichia coli crezcan. Se trata de un medio rico en nutrientes necesarios para ellas. Los ingredientes para preparar un litro de medio LB (Luria Bertani) son: 10g de triptona 10g de NaCl 5g de extracto de levadura Naranja langostino, naranja zanahoria. ¿Por qué cambian de color al cocerlos? Los crustáceos sintetizan una biomolécula perteneciente al grupo de los carotenoides. Estas moléculas se pueden encontrar en distintos alimentos anaranjados y rojizos como las zanahorias (beta-caroteno) y los tomates (licopeno),… continúa

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Bioquímica 7: cinética enzimática

En la entrada anterior, se habló sobre los distintos tipos de catálisis que podemos encontrar en las enzimas. Para seguir la actividad de una enzima y poder desarrollar inhibidores eficaces, ver cuál es la temperatura, el pH y otras variables físicoquímicas que determinan el ambiente óptimo para su máxima funcionalidad; los bioquímicos empleamos una serie de ecuaciones y representaciones de la cinética de la reacción. Estas representaciones miden la velocidad (no en parámentros termodinámicos) de la reacción en presencia o ausencia de inhibidores, variando las distintas condiciones del medio. Propongamos los siguientes supuestos: [S]>>[E] Esto quiere decir que la concentración de sustrato es mucho mayor que la de enzima. Mediremos la concentración de los intermediarios de reacción (complejo enzima-sustrato), a lo largo del tiempo disminuirá la concentración de enzima libre al haber exceso de sustrato. Entonces aparecerá el complejo enzima-sustrato ES. Estado estacionario: Llegamos al punto en que la concentración ES permanece constante, aunque la velocidad de aparición del producto sea lineal con el tiempo. A medida que pasa el tiempo, existe la posibilidad que el complejo enzima-producto EP sufra la reacción inversa en dirección al complejo ES. Este momento estacionario, en el que el que la concentración ES permanece constante es muy interesante para determinar cuál es la velocidad de la reacción, sirve para analizar con qué rapidez aparece el producto y la velocidad de formación del complejo ES es la misma que la de su desaparición al obtenerse el producto. Velocidad inicial: Es a la cual aparecen los primeros productos. En términos matemáticos, en el estado estacionario la diferencia de la concentración ES en función del tiempo es igual a 0. Por lo tanto, se determina que [ES] es constante. La velocidad de formación del complejo es la misma que la de desaparición. Velocidad de formación V Compartir… continúa

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Bioquímica 6: tipos de catálisis

En el tema anterior, se habló sobre las enzimas. En este se tratará sobre el tipo de catálisis que llevan a cabo. Los mecanismos de catálisis son fundamentalmente cuatro: Catálisis por aproximación: mediante el establecimiento de interacciones E-S. Reduce la entropía para que la reacción sea más favorable gracias a los efectos de proximidad y orientación. Catálisis ácido-base Catálisis covalente Catálisis por distorsión CATÁLISIS POR APROXIMACIÓN: Ocurre en todas las enzimas. Como su nombre indica, aproxima los sustratos (reactantes) y hace que la probabilidad de encuentro entre ellos sea mayor. La reacción puede ser uni o bimolecular. CATÁLISIS ÁCIDO-BASE: La enzima favorece la reacción actuando como ácido o como base. Se trata de un tipo de catálisis bastante frecuente en las enzimas. Los residuos de las enzimas favorecen la reacción actuando como ácido o como base (o ambos) mediante la transferencia de protones al activar la molécula de agua haciéndolo más reactivo. La base desprotonada puede captar un protón del agua, dando lugar a un radical hidroxilo que puede formar un enlace con otro átomo. Compartir en:

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Enzimología

Los temas que se tratan aquí, son complementarios y amplían la información proporcionada en las lecciones de Bioquímica. Gracias al profesor Jesús Pérez Gil de la Universidad Complutense de Madrid, puedo compartir lo que aprendí sobre Biotecnología de Enzimas. Temas: Concepto de enzima y actividad enzimática  Esquema cinético de los procesos   Compartir en:

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