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Investigadores del CiQUS consiguen revelar su grado de plegamiento y la presencia de los esquivos giros reversos.
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Esta novedosa aproximación permite determinar en disolución si los polímeros están bien plegados o no, y la manera en la que afectará sus potenciales aplicaciones. Los resultados acaban de ser publicados en Nature Communications.
La nueva metodología permite cuantificar el plegamiento de los polímeros y saber si la función que desempeña el material en base a su estructura es mejorable o no. | Imagen: Renish Karthikeyan · Pexels
Referencia
Rey-Tarrío, F., Rodríguez, R., Quiñoá, E. et al. Screw sense excess and reversals of helical polymers in solution. Nat Commun 14, 1742 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-37405-z
Para la comunidad científica, los polímeros helicoidales son especialmente interesantes por las propiedades que presentan y por la funcionalidad que le otorga su singular estructura. Existen tramos específicos a lo largo de la cadena donde la hélice cambia de dirección, y que resultan particularmente difíciles de identificar en disolución. Empleando métodos fotoquímicos, investigadores del Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CiQUS)de la USC han conseguido determinar no sólo la presencia de estos giros reversos en disolución sino también estimar el grado de plegamiento del polímero. Los resultados acaban de ser publicados en Nature Communications.
Muchas de las funciones desempeñadas por proteínas, péptidos o ADN viene determinada por la forma tridimensional que adoptan estas biomoléculas. En los polímeros helicoidales, materiales de interés para la síntesis química o la purificación de compuestos, esta relación entre estructura y función también condiciona sus distintas aplicaciones. Conocer el grado de plegamiento de estos polímeros en disolución resulta útil para determinar si su plegado es correcto o deficiente, y cómo esto puede afectar a sus potenciales aplicaciones: "La mayor limitación a la hora de trabajar con este tipo de macromoléculas es la determinación del grado de plegamiento que tienen. Es decir, saber si todo el material está plegado como hélice, o si otra parte del material no" explica Félix Freire, coautor del estudio e Investigador Principal del CiQUS. "Además, el que las hélices giren completamente hacia la derecha o la izquierda es determinante para determinar la relación estructura-función de estos materiales. Hasta el momento, en el campo de los polímeros helicoidales no existen técnicas que permitan cuantificar el plegamiento de un polímero y por tanto establecer una relación estructura-función de manera racional".
En este trabajo, el equipo del CiQUS liderado por los profesores Félix Freire y Emilio Quiñoá ha desarrollado una metodología para poder cuantificar el plegamiento de los polímeros y por tanto saber si la función que desempeña el material en base a su estructura es mejorable o no. A través de un proceso de electrociclación fotoquímica, el trabajo realizado por los doctores Francisco Rey y Rafael Rodríguez consistió en desplegar el material para ver cómo se encontraba plegado. Una aproximación diferente y novedosa, que permite por primera vez determinar si un polímero helicoidal está bien plegado o no.