A la izquierda, las estructuras están completamente aisladas de cualquier agente externo (solvente, paquete cristalino) y a la derecha, las estructuras en el agua. En la estructura más abundante, los puntos sólidos indican las posiciones determinadas experimentalmente para cada átomo. Crédito:Emilio J. Cocinero
Un trabajo de investigación realizado por el Grupo de Espectroscopia del Departamento de Química Física de la UPV / EHU, y el Instituto Biofisika ofrece la portada del último número de la Ciencia Central ACS diario, que es una de las tres revistas líderes en química. Este grupo de investigación ha logrado determinar la estructura de los azúcares que forman parte del ADN, 2-desoxirribósido, con resolución de nivel atómico. Lo que se ha logrado aquí es una "resolución sin precedentes; hemos logrado posicionar espacialmente cada uno de los átomos de este azúcar, "como lo describe el líder del grupo, Emilio J. Cocinero.
Cocinero considera este resultado como la culminación de un trabajo que les ha llevado más de diez años:“Este resultado ha sido posible gracias al aumento de la sensibilidad del espectrómetro de microondas que tenemos en nuestro grupo, que diseñamos, construido y adaptado nosotros mismos y que ahora mismo se encuentra entre los 3 mejores dispositivos de este tipo en el mundo ".
Uno de los principales obstáculos que tuvieron que superar fue la enorme variabilidad y flexibilidad entre las diversas formas o conformaciones que pueden adoptar las moléculas de 2-desoxirribósido. Los átomos que forman estas moléculas de azúcar se pueden organizar formando anillos de cinco o seis miembros. "En naturaleza, las formas biológicas muestran anillos de cinco miembros, pero en los experimentos cuando el azúcar está completamente aislado y retirado de cualquier solvente y sin que interactúe con los elementos restantes que componen el ADN y determinen su configuración, la forma más estable de azúcares que estábamos logrando eran anillos de seis miembros, "explicó Cocinero.
Para resolver esta situación contaron con la colaboración de investigadores del Departamento de Química de la Universidad de Oxford que les ayudaron a sintetizar las cuatro formas que pueden adoptar los 2-desoxirribósidos, tanto en sus formas biológicas como en las que no aparecen en la naturaleza, y los bloquearon, "al agregar un grupo metilo a los azúcares para evitar que algunas formas se interconviertan en otras, y poder estudiar cada uno de ellos individualmente, ", especificó el investigador.
De esa manera, supieron caracterizar de forma aislada la estructura de cada uno de ellos a escala atómica, y posteriormente con la ayuda de investigadores de la Universidad de La Rioja pudieron analizar cómo cambia la estructura de estas formas cuando entran en contacto con el solvente, "que es más parecido al medio natural en el que se encuentran habitualmente. Vimos las diferencias entre unas formas y otras y las caracterizamos".
Este análisis también les permitió hipotetizar "por qué la forma que se observa en la naturaleza es la que se observa y no otra. Como vimos, la forma del anillo de cinco miembros es más flexible y la conformación que adopta en la cadena de ADN fomenta la unión de los nucleótidos consecutivos, " él dijo.
Ahora, armados con los instrumentos que desarrollaron, van a abordar "el estudio de moléculas más grandes e intentar construir sistemas cada vez más cercanos a las formas biológicas reales para dar mejores respuestas. Estamos buscando el límite de los instrumentos técnicos, "concluyó Emilio J. Cocinero.