El año pasado, científicos de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) con la colaboración de investigadores de Italia y Reino Unido publicaron en la revista Science la primer evidencia experimental de la migración de carga ultrarrápida en una molécula de interés biológico que fue el aminoácido fenilalanina.
La fenilalanina es uno de los diez aminoácidos esenciales para el ser humano y es un bloque constituyente de las proteínas. Este alfa-aminoácido aromático es precursor de proteínas tan importantes como la tirosina, la dopamina, la noradrenalina o la melanina y algunos de sus derivados se utilizan en farmacología con efectos analgésicos y antidepresivos (DLPA) o edulcorantes (aspartamo).
Durante el trabajo de investigación se realizó una migración de carga que fue inducida por un pulso de luz extremadamente corto, de duración de attosegundos y pocos segundos después fue detectada iluminando la molécula con un segundo pulso de luz. Un attosegundo es la millonésima parte de la millonésima parte de la millonésima parte de un segundo, o lo que es lo mismo: la trillonésima parte de un segundo.
De acuerdo con los resultados presentados, la migración de la carga desde un extremo a otro de la molécula de fenilalanina tardó entre tres y cuatro femtosegundos, siendo un femtosegundo el equivalente a mil attosegundos. Y se llegó a la conclusión de que de manera inequívoca, las rápidas variaciones de carga observadas se deben única y exclusivamente al movimiento ondulatorio de los electrones inducido por el pulso de attosegundos y no a cambios estructurales como los experimentados por proteínas y otras biomoléculas en diversos procesos biológicos.
La fenilalanina es uno de los diez aminoácidos esenciales para el ser humano y es un bloque constituyente de las proteínas. Este alfa-aminoácido aromático es precursor de proteínas tan importantes como la tirosina, la dopamina, la noradrenalina o la melanina y algunos de sus derivados se utilizan en farmacología con efectos analgésicos y antidepresivos (DLPA) o edulcorantes (aspartamo).
Durante el trabajo de investigación se realizó una migración de carga que fue inducida por un pulso de luz extremadamente corto, de duración de attosegundos y pocos segundos después fue detectada iluminando la molécula con un segundo pulso de luz. Un attosegundo es la millonésima parte de la millonésima parte de la millonésima parte de un segundo, o lo que es lo mismo: la trillonésima parte de un segundo.
De acuerdo con los resultados presentados, la migración de la carga desde un extremo a otro de la molécula de fenilalanina tardó entre tres y cuatro femtosegundos, siendo un femtosegundo el equivalente a mil attosegundos. Y se llegó a la conclusión de que de manera inequívoca, las rápidas variaciones de carga observadas se deben única y exclusivamente al movimiento ondulatorio de los electrones inducido por el pulso de attosegundos y no a cambios estructurales como los experimentados por proteínas y otras biomoléculas en diversos procesos biológicos.
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Los pulsos de femtosegundos han contribuido, y siguen contribuyendo, a la investigación y comprensión de numerosas reacciones, muchas de ellas implicadas en importantes procesos biológicos. Del mismo modo, se espera que la posibilidad de observar la migración de carga a escala de attosegundos facilite la comprensión de los procesos físicos que rigen el transporte de electrones en procesos biológicos.
Los investigadores explican que estos avances nos podrán ayudar a comprender, por ejemplo, cómo la redistribución de carga inducida en ADN por una partícula de alta energía inicia un proceso de necrosis celular o mutación.
Ariadna Celina Gutiérrez González
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Fuente: http://noticiasdelaciencia.com/not/11698/observado-el-movimiento-ultrarrapido-de-los-electrones-en-una-molecula-vital/
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