¿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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Bioquímica 4: Metodología en el estudio de las proteínas

TÉCNICAS PREPARATIVAS: Volúmenes grandes (relativamente grandes): 5mL, 10mL Hay que mantener mínimo el pH y la temperatura (tampón y hielo). DE BAJA RESOLUCIÓN, pero no deben ser destructivas. Del material biológico → → TÉCNICAS PREPARATIVAS → → → Biomolécula. TÉCNICAS ANALÍTICAS: Técnicas de alta resolución para estudiar la biomolécula. Muchas veces la misma técnica puede servir como preparativa y analítica dependiendo de cómo se use. Volúmenes pequeños (microlitros), la metodología es clara. Hay que ser muy cuidadoso, de manejo muy especializada y aparatos muy delicados. En ocasiones no importa que sean técnicas destructivas. Técnicas: 1) Centrifugación: Preparativas y analíticas. rpm: revoluciones por minuto, no es un parámetro que no me habla de cómo se separará. Varía el giro según el radio, no dice exactamente a qué campo centrífugo. Nº de g: Número de veces de la aceleración de la gravedad. Esta es una fuerza centrífuga absoluta. Hay tablas que ponen cuántas rpm y qué radio se necesita para alcanzar determinados g’s. Coeficiente S: Svedberg, velocidad de sedimentación por unidad de campo centrífugo. S=dx/dt * 1/campo centrífugo Cuanto mayor S tenga una partícula, más grande es (con ciertos matices. a. Preparativas: Fraccionamiento subcelular. i. Homogeneizar (es destructiva, genera calor) ii. Centrifugación secuencial. Ir quitando materiales que no interesan hasta quedarse con lo que interesa. b. Analíticas: las ultracentrífugas son muy sofisticadas, con vacío, refrigera, etc. Para calcular el peso molecular de PRs. Los tubos tienen una forma especial. Para obtener una centrifugación limpia de la molécula y evitar rozamiento con las paredes del tubo. Tiene un sistema óptico y un sistema de registro. Va midiendo el avance del frente de sedimentación, despejando y sabiendo el tiempo, se puede determinar el coeficiente S. Obtener entonces con el S, el PM TAMBIÉN VALE COMO CRITERIO DE PUREZA. 2) Precipitación fraccionada: Elimina otras moléculas. Añadiendo determinados compuestos en… continúa

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Introducción a la RMN (NMR)

RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR Los procesos celulares de los organismos superiores se ven regulados por moléculas que actúan conjuntamente en forma de grandes complejos moleculares en los que las interacciones juegan un papel fundamental. El conjunto de estas redes de interacción se conoce como interactoma. A medida que el organismo se vuelve más complejo, el interactoma también lo hace y cualquier alteración del mismo puede desencadenar patologías graves. Por ello, uno de los desafíos actuales en el área de la biología y la biomedicina es la caracterización de estos complejos a nivel atómico y energético y la descripción de su sincronización funcional. Este conocimiento puede llevar al desarrollo de nuevos métodos diagnósticos o terapias específicas. El estudio de los componentes individuales o asociados de estas redes de interacción (proteínas, DNA, RNA, lípidos, carbohidratos, metabolitos) puede llegar a ser muy complicado. La complejidad de cada una de estas moléculas impide por una parte una predicción teórica de su plegamiento a partir de la secuencia, y por otra la elucidación de las posibles interacciones en las que puede implicarse en un sistema vivo. Por ello, es imprescindible una aproximación experimental para el estudio de estas relaciones multicomponente. A lo largo de los años, los paradigmas en el estudio de las interacciones entre biomoléculas han ido cambiando. Inicialmente se asumía el modelo de interacción entre cuerpos rígidos en el que el reconocimiento molecular depende de la geometría de los sitios de unión. Posteriormente, se introdujeron los posibles cambios conformacionales que deben permitir el establecimiento de interacciones. Más recientemente, han tomado protagonismo las interacciones que implican dominios y proteínas intrínsecamente desordenadas (IDDs e IPDs). La importancia de estos sistemas deriva de la elevada abundancia en organismos superiores, de su papel como reguladores y de su implicación en diversas enfermedades. Sin embargo, a diferencia de los… continúa

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