Bioquímica 3: Estructuras de las proteínas

Anteriormente, vimos cómo se establece el enlace peptídico. Ahora toca definir cómo sufre modificaciones que dan lugar a la gran variedad de proteínas. Primero, hay que dejar claro que los conceptos configuración y conformación no son intercambiables. Estructura nativa: estructura de una proteína que tiene función biológica. Configuración: L-aminoácidos no son interconvertibles por giro. El enlace peptídico tiene cierto carácter de doble enlace. Los enlaces sencillos tienen libertad de giro, pero el enlace peptídico no. Conformación: orientaciones espaciales de sustituyentes del átomo de C interconvertibles por giro. Las conformaciones pueden ser en α-hélice, láminas beta, irregulares o random. La conformación son los giros a través de los enlaces. De una cadena peptídica única: primaria, secundaria y terciaria. Dos o más cadenas: cuaternaria. Estructura primaria: estructura primaria de los aminoácidos. Estructura secundaria: cómo se orienta en el espacio: hélices alfa, láminas beta… los plegamientos. Estructura terciaria: Hay cadenas muy largas que pueden tener un fragmento en α-hélice y otros fragmentos láminas beta, giros, etc. Estructura cuaternaria: Cuando una proteína se compone de dos o más cadenas peptídicas, cada una con su propio plegamiento. En general, las proteínas que se quedan hasta la estructura secundaria, son proteínas fibrosas que tienden a tener una función estructural o de soporte. Las proteínas con estructura terciaria o cuaternaria (o ambas) son proteínas globulares y tienden a ser relacionadas con una función enzimática. RESTRICCIONES DEL PLEGAMIENTO: Los aminoácidos tienen libertad de giro en el carbono α. El diagrama de Ramachandran es un modelo práctico que representa los giros permitidos. Si el plano gira en sentido de las agujas del reloj, el valor es positivo. Y contrario es negativo. Ángulos Psi ψ = 0 a -180º o 0 a +180º Ángulos Fi ϕ: desde el carbono en alfa, 0 a -180º o 0 a +180º Estructura primaria:… continúa

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Bioquímica 2: El enlace peptídico

Este tema es continuación al que trata sobre la estructura de los aminoácidos.  La forma de polimerización de los α-aminácidos es a través del enlace peptídico. La unión ocurre cuando el grupo carboxilo de un residuo condensa con el amino de otro y se libera una molécula de agua. COO– + NH3 → CO-NH + H2O El enlace peptídico no se ioniza, es un enlace plano. A partir de la unión de dos o más aminoácidos a través de un enlace peptídico, surgen los péptidos y las proteínas. La frontera entre péptido y proteína no se encuentra bien establecida y los bioquímicos se guían más por su estructura, función y tamaño para determinar si se trata de uno o de otro. Un bioquímico puede decir que considera proteína si ésta se compone como mínimo de 100 aminoácidos, otro podría decir que es a partir de 50. PÉPTIDOS NATURALES Tienen estructuras muy diversas y se pueden encontrar tanto aminoácidos proteicos como no proteicos (D y L). Del mismo modo, puede haber enlaces peptídicos anómalos. CARNOSINA: β-ala-his. Como la His actúa como un tampón natural y se puede encontrar en músculos y el sistema nervioso. GLUTATIÓN: γ-glu-cys-gly. Tiene un enlace peptídico anómalo, forma el enlace con el carbono lateral y no con el carbono α. Su funcionalidad se debe a la reacción: 2 glutationes se pueden unir a través de un enlace disulfuro reversible y garantiza que con un agente oxidante, el glutatión puede oxidarse. Normalmente abunda más más en su forma reducida y cuando una célula se ve atacada por un agente oxidante, el glutatión efectúa su acción antioxidante. A los grupos tiol (SH) se les puede asociar a una función antioxidante. NEUROPÉPTIDOS: Péptidos ubicados en el sistema nervioso. Regulan muchísimas funciones, como ejemplos pueden encontrarse los péptidos opiáceos similares a… continúa

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Bioquímica 1: Estructura de los aminoácidos

En esta entrada haré una mención sobre los aminoácidos. Los aminoácidos son los ladrillos fundamentales por los que se componen las proteínas. Los α-aminoácidos se caracterizan fundamentalmente por tener un grupo amino (NH2-NH3+), un carboxilo (COOH – COO–) y un protón unidos al carbono denominado carbono α (exceptuando la prolina). La cadena lateral R es característica para cada aminoácido y es lo que dará la gran riqueza y variación estructural y funcional a los péptidos y proteínas. Sus grupos ácido COOH y base NH2 hacen que un aminoácido pueda actuar como ácido o base, por ello se dicen que son moléculas anfóteras. A pH fisiológico, el grupo carboxilo está desprotonado (COO–) y el NH protonado (NH3). Según la orientación del grupo amino en relación con el carbono asimétrico, éstos se pueden denominar D o L. La forma L tiene el grupo amino a la izquierda (no hay que confundir con dextrógiro o levógiro). Clasificación por funcionalidad: Proteicos: α y L-aminácidos Forman parte de las proteínas, son una fuente de carbono, nitrógeno y energía. Son precursores de neurotransmisores y hormonas. Aminácidos comunes (20): al menos cada uno tiene un triplete de bases codificador definido por el código genético. No comunes: vienen de modificaciones postraduccionales. No proteicos: α, β, L-, D-. Poseen estructuras y funciones muy distintas. Se pueden encontrar en las paredes bacterianas, componentes de antibióticos, intermediarios en las rutas metabólicas, etc. Y por sus características, tienen funciones muy heterogéneas. Otra de las características es que el grupo amino puede encontrarse en cualquier posición (α, β…). Como bioquímico, no sólo es conveniente, sino una necesidad saber las propiedades de cada aminoácido y sus códigos de tres y una letra.  Aminoácido  Código de tres letras  Código de una letra Alanina Cisteína Ácido aspártico Ácido glutámico Fenilalanina Glicocola o glicina Histidina Isoleucina Lisina… continúa

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Bioseguridad y aspectos bioéticos en iPSCs

Nota: aportamos una visión imparcial con este tema, en ningún momento queremos mostrarnos a favor o en contra de lo que se desarrolla en esta entrada. Únicamente exponemos los aspectos que se discuten actualmente citando a los autores respectivos. John Jairo Aguilera, Raquel Fernández de Llano, Angélica Partida-Hanon, Cristina Parra Sanjosé. Introducción: La bioseguridad en IPSCs concierne a los riesgos a los que se exponen los trabajadores en el laboratorio y a las normas de seguridad de los diferentes niveles, lo que en inglés se conoce como biosafety. En cambio, biosecurity se entiende como todo aquello que está íntimamente relacionado con evitar las pérdidas del material con el que se trabaja, en el caso de células madre se hace especial hincapié en el control de los procesos de transformación celular para productos destinados a terapia celular. Biosafety Los laboratorios están obligados a desarrollar y cumplir un manual de bioseguridad que identifique los riesgos que se pueden encontrar o que se producen, y que explique las medidas que deben tomarse para poder reducir o eliminar las exposiciones a estos riesgos. El personal que allí trabaje debe conocer los riesgos que existen en su laboratorio y está obligado, asimismo, a leer y cumplir las prácticas y procedimientos requeridos. Uno de los términos más importantes es la contención, cuyo objetivo es eliminar o disminuir la exposición del personal científico que trabaja en el laboratorio, otras personas y el medio ambiente externo, a agentes peligrosos. Dentro de la bioseguridad existen 4 niveles que combinan cada uno, unas técnicas, prácticas, equipos de seguridad e instalaciones determinadas. (CDC, 2009) Nivel de bioseguridad 1 (BSL – 1) Este nivel engloba trabajos en los que se utilizan agentes que no producen enfermedades en humanos adultos sanos y que en general, presentan un riesgo mínimo para el personal del… continúa

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