Archivos de la categoría: Química bioorgánica

La química de la bioquímica

El dossier científco de la última edición de la revista de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular trata sobre las relaciones entre la química y la biología. El dossier científico, que he tenido el placer de editar, consta de una introducción (escrita por mí) y cuatro artículos excelentes escritos por José María Valpuesta (aspectos históricos), Enrique Mann (la química como herramienta en biomedicina), María Vallet (biomateriales) y Sonsoles Martín-Santamaría (la nueva disciplina emergente de la química biológica, Chemical Biology). Ha sido una buena oportunidad para destacar el papel de la química en el desarrollo de la biolquímica y áreas relaciondas; así como la sinergia entre la química y las ciencias de la vida en este Año Internacional de la Química.

Los artículos completos se pueden descargar en PDF. A continuación se muestran los resúmenes.

 

Bernardo Herradón-García

CSIC

herradon@iqog.csic.es

 

Productos Naturales bioactivos aislados de nuevas fuentes: Antibióticos del cerebro de insectos.

Científicos de la Escuela de Veterinaria de la Universidad de Nottingham han descrito, a través de una nota de prensa, el aislamiento de 9 compuestos con actividad bacteriana. Los resultados se presentarán en la Reunión de Otoño de la Society for General Microbiology. Supongo que en un futuro próximo, los investigdores darán más detalles de sus hallazgos, incluida la caracterización estructural de los compuestos. Estos resultados son típicos de una investigación moderna en la Química de Productos Naturales, dónde el aislamiento de los productos está guiada por la actividad biológica.

Las peculiaridades de esta investigación son:

1) Estos compuestos tienen actividad frente a SARM (Staphylococcus aureus resistente a meticilina, un antibiótico del grupo de las penicilinas) y E. Coli patógena, infecciones que no son fáciles de tratar

2) Se han aislado del cerebro de insectos, como langostas (acrídidos) y cucarachas.

Una de las áreas de investigación más activas en Química es en el de los productos naturales (metabolitos secundarios). La investigación en este área ha servido para hacer progresar aspectos fundamentales de la investigación química; tales como el desarrollo de métodos sensibles y fiables de aislamiento y caracterización estructural, proporciona herramientas útiles para la investigación bioquímica, y ha sido el motor de desarrollo de métodos y estrategias en síntesis orgánica (para obtener más cantidad de dichos productos naturales y, también, para proporcionar compuestos similares con utilidad en biomedicina). Por otro lado, desde el punto de vista práctico, han proporcionado compuestos con actividades biológicas muy diversas que han dado lugar a medicamentos para tratar diversas enfermedades. Recomiendo el libro Molecules that Changed the World para profundizar en este tema.

Sin embargo, las fuentes tradicionales (plantas terrestres y microorganismos más comunes) de productos naturales se están agotando, en el sentido de que ya no suministran compuestos con estructuras y bioactividades novedosas. Por esta razón, se están investigando otras fuentes, como organismos marinos o microorganismos más exóticos, que están proporcionando compuestos con estructuras y actividades biológicas interesantes. La investigación de metabolitos secundarios en insectos se ha centrado principalmente en el estudio de sus hormonas (Steroids 1992, 57, 649) y feromonas. El hallazgo de los científicos de Nottingham hará que los químicos de productos naturales “miren a los insectos con otros ojos”.

Bernardo Herradón

IQOG-CSIC

herradon@iqog.csic.es

Nirenberg: Un bioquímico precursor de la biología molecular.

El pasado día 15 falleció Marshall W. Nirenberg, Premio Nobel de Medicina o Fisiología en 1968, por su contribución al desciframiento del código genético. Nirenberg ha sido uno de los científicos más destacados del siglo XX y en su grupo se realizaron algunos de los experimentos más importantes y bellos de la historia de la ciencia. Los resultados obtenidos por Nirenberg y otros científicos (Ochoa entre ellos) a principios de los años 1960s demostraron el “dogma” de la biología molecular y caracterizaron la relación entre la secuencia de bases de un gen y la secuencia de aminoácidos de una proteína. Descanse en paz.

Nirenberg, nacido en Nueva York (1927), se licenció en Zoología y Química (¡una combinación curiosa!) por la Universidad de Florida.  Realizó la tesis doctoral en química biológica en la Universidad de Michigan (1957). Realizó una estancia postdoctoral en el Instituto  Nacional de Artritis y Enfermedades Metabólicas del NIH (Nacional Institute of Health), donde permaneció el resto de su carrera científica.

Desde su incorporación al NIH, empezó a investigar la existencia de mRNA y su papel en la síntesis de proteínas (para confirmar la propuesta del “dogma de la biología molecular” de Francis Crick) y con su colaborador Heinrich Matthaei desarrolló una técnica que permitía detectar la síntesis de proteína en acción, a través del estudio de la  incorporación de aminoácidos radioactivos en proteínas. Esta técnica les permitió  realizar alguno de los experimentos más espectaculares de la historia de la ciencia al demostrar (en el primer experimento de la serie) que el ácido poliuridílico [un RNA sólo con nucleótidos con uracilo (U) como única base] es un precursor de polifenilalanina.

En esa época se estableció una carrera entre diversos grupos de investigación (entre los que destacaba el de Severo Ochoa) por descifrar el código genético, siendo el de Nirenberg el primero en conseguirlo. A partir de ahí, la historia es conocida…

Nirenberg recibió el Premio Nobel de Medicina en 1968, compartiéndolo con Holley y Khorana (dos químicos). ¡La época en la que los químicos eran galardonados con los Premios Nobel de Medicina!

Recientemente (Noviembre de 2009) la ACS (American Chemical Society) ha elegido “el desciframiento del código genético” como uno de los “acontecimientos químicos relevantes” (Nacional Historic Chemical Landmark). Curiosamente, fue el primer empleado del gobierno federal de Estados Unidos galardonado con un Premio Nobel. EL NIH tiene una página web con numerosa información sobre la vida e investigación de Nirenberg y, en 2004, publicó un artículo personal sobre sus investigaciones en Trends Biochem. Sci. 2004, 29, 46.

La rapamicina y los avances científicos del año 2009


En diciembre solemos hacer balance de lo que ha sido el año. Las revistas científicas más prestigiosas hacen una selección de los avances científicos más relevantes con titulares muy significativos. La revista Science ha publicado The Breakthroughs of 2009 (edición del 18 de diciembre).

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