sábado, 30 de agosto de 2008

Cristalografía Macromolecular

Cuándo hace poco escribí una pequeña entrada sobre los aceleradores de partículas, hubo quien me pidió ampliación de la información. Por eso, en esta ocasión pretendo profundizar un poco en una de las líneas de experimentación que se van a construir en el acelerador de Cerdanyola del Vallés.

En física, la difracción es un fenómeno característico de las ondas que consiste en la dispersión y curvado aparente de las ondas cuando encuentran un obstáculo. La difracción ocurre en todo tipo de ondas, desde ondas sonoras, ondas en la superficie de un fluido y ondas electromagnéticas como la luz y las ondas de radio.

La difracción se produce cuándo la luz encuentra algún tipo de obstáculo. Por ejemplo ocurre cuándo la luz atraviesa una pequeña rendija en una placa.

En la cristalografía macromolecular, es decir el análisis de moléculas complejas utilizamos la difracción de una clase singular de luz, los Rayos X. Así, mediante la utilización de la radiación sincrotrón, seremos capaces de obtener información estructural a nivel atómico de macromoléculas cristalizadas.

La posición relativa de los átomos puede proporcionar información de los mecanismos que utiliza una proteína para realizar catalizaciones, interacciones obligatorias, o sus movimientos.

El análisis de estas macromoléculas comporta algunos problemas además de los asociados a la creación de estructuras cristalinas puesto que éstas realizan una pequeña difracción de la luz y además continen una gran cantidad de células (500-1000 Å). Por eso en ALBA se va a dedicar una línea exclusiva de experimentación para este tipo de muestras que permitirán la obtención de datos en alta resolución.

En ésta línea, el flujo debe ser alto, la divergencia del haz baja y el tamaño del haz en la muestra debe ser cercano a las 50µm.

Así mismo el haz de luz debe ser "tuneable" en un rango de energías. La línea propuesta también debería tener un microdifractrómetro y un detector de grandes superfícies que permita la toma de datos en alta resolución. Con respeto al sistema criogénico, la instalación de un cambiador robótico de la muestra es importante porque aparte de la aceleración de uno de los pasos más aburridos del experimento, permite al análisis rápido de un grupo de cristales y selección de aquel que tenga un mejor modelo de difracción.

Esta línea de experimentación está también indicada para el análisis de células individuales o de muestras cristalinas pequeñas o frágiles. Las nuevas técnicas de nanocristalización robotizada están siendo puestas en práctica en los experimentos cristalográficos de proteínas. Estas técnicas reducen drásticamente la cantidad de proteína necesaria para pruebas y critalización, acelerando el proceso de obtención de su estructura. Sin embargo, la nanocristalización implica, en muchos casos, un tamaño reducido del cristal. Por lo tanto, se espera un recimiento importante en el número de proyectos en los que sólo estén disponibles muestras muy pequeñas.

3 comentarios:

Alex dijo...

Bueno, bueno, empezamos a saber más cosas sobre el acelerador de partículas y la luz sincotrón.

Para profanos (como yo), viene a ser como una especie de super-microscópio, que además, no es que nos permita ver cosas muy pequeñas (como un molécula), si no que además nos proporciona importantes datos sobre su estructura, el comportamiento de ésta y sus carácterísticas.

Corrígeme si me equivoco, pero entiendo que nos sirve para averiguar el comportamiento de cualquier elemento (a nivel atómico).

Quizás con estos estudios, puedan fabricarse materiales "inteligentes", cuyo comportamiento a nivel molecular o a nivel atómico sea controlable por el hombre.

Corrígeme si he "flipao con los átomos" XD.

Un saludo.

P.D.: Te dejo el link al blog de Eduard Punset:

http://www.eduardpunset.es/blog/

Santi dijo...

Hola Alex,

Lo que dices es correcto, pero el tema de "materiales inteligentes" está más avanzado de lo que te piensas (al márgen de la luz sincrotrón).

Ya se han fabricado las primeras nanomáquinas, y supondrán una verdadera revolución tecnológica en la próxima década.

Alex dijo...

Si, ya me imagino que hay mucho más de lo que yo conozco, ya que es un tema del que no se mucho.

Ala, pues ya sabes, sórprendeme con las nanomachines jeje y sus aplicaciones. XDD

Ala, ya tienes deberes! ;)