Biologia estructural
La biologia estructural és una branca de la biologia molecular, la bioquímica i la biofísica que estudia l'estructura d'macromolécula biològiques tals com les proteïnas i els àcits nucleicos, l'orige d'esta estructura i la seua relació en la funció biològica de les macromolécula. La biologia estructural és de gran interés per als biòlecs, ya que les proteïnes, l'ADN i l'ARN porten a terme tasques vitals per als processos celulars i la seua funció específiques està íntimament lligada a la seua conformació tridimensional; la configuració estructural de les biomoléculas depén a la seua volta de la seua composició bàsica o seqüència d'aminoàcits, en el cas de les proteïnes, o nucleòtits dels àcit nucleicos.[1]
Aplicacions
[editar | editar còdic]Les proteïnes, àcits nucleicos i els complexos macromoleculares que formen orquesten tots els processos celulars. El mecanisme d'actuació de les macromolécula està íntimament lligat a la disposició de les cadenes d'aminoàcits i nucleòtits: la forma de la molècula determina qué composts (hormonas, toxinas, nutrients, etc) poden unir-se a ella i quines reaccions químiques és capaç de realisar o catalizar; el coneiximent de l'estructura tridimiensional d'estes macromolécula no solament tira informació sobre els processos biològics, sino que també té importants aplicacions pràctiques.
Disseny de medicaments
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Disseny de fàrmac.
Les proteïnes tenen un paper important en els trastorns de la salut. Moltes malalties tenen la seua causa en canvis en la funció d'una o vàries proteïnes, causats per mutacions genètiques o alteracions externes a l'organisme. Les proteïnes també tenen un paper crucial en les infeccionés, com a components del mecanisme d'atac de bactèrias, virus i uns atres paràsits. La determinació de l'estructura de les molècules és útil per al disseny de fàrmacs en la forma i propietats òptimes per a inhibir la funció de les proteïnes involucrades en processos patològics. Un dels primers eixemples de medicaments desenrollats per este método és la dorzolamida, un inhibidor de l'anhidrasa carbónica usat per a tractar el glaucoma.[2][3]
Ingenieria de proteïnes
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Ingenieria de proteïnes.
Els materials biològics posseïxen propietats estructurals i catalizadoras que a sovint superen en créixens les de productes sintetisats artificialment. La biologia ajuda tant a millorar les propietats de biomateriales naturals per mig de l'ingenieria genètica com al desenroll de nous materials en les característiques estructurals i químiques òptimes per a la funció a la que estiguen destinats. Com a eixemple, es pot citar la millora de les propietats farmacològiques de l'insulina, l'estructura de la qual s'ha modificat per a que siga més senzilla la seua administració per via intravenosa a dosis adequades sense que les molècules s'agreguen entre sí.[1] El mateix principi s'està a la producció de biosensorés per a la localisació de substàncies com explosius o toxinas, i el diagnòstic mèdic per mig de la detecció de metabòlits.[4]
Métodos experimentals
[editar | editar còdic]
Les proteïnes i els àcit nucleicos són molècules de tamany massa reduït per a poder ser examinades en microscopis òptics. Per al seu estudi, els biòlecs utilisen métodos basats en la mida dels efectes d'agents químics o físics (per eixemple, radiació electromagnètica) sobre un gran número de molècules.
Entre les tècniques empleades per a l'anàlisis estructural de les biomoléculas destaquen la [[cristalografia de rajos X]], la criomicroscopía electrònica i la resonància magnètica nuclear; l'importància dels métodos cristalográficos residixen que proporcionen imàgens detallades de la totalitat de la molècula, a voltes a resolució atòmica.[5] Els alvanços en les tecnologies per a replicar i expressar gens en grans cantitats i en l'obtenció de fas de rajos-X de gran intensitat en numerosos sincrotronés, han supost un gran aument en el número de noves estructures determinades per cristalografia de rajos X. La resonància magnètica nuclear o RMN proporciona senyes sobre la distàncies i ànguls entre els àtoms i servix per a estudiar biomoléculas en condicions fisiològiques.[1] La microscopía electrònica és molt utilisada per a examinar complexos d'macromolécula de gran tamany.[5]
l'espectroscopía té també molts usos en el camp de la biologia estructural. Els espectres d'absorció i emissió a diverses llongituts d'ona són molt sensibles a chicotetes diferències químiques en la molècula que no sempre són detectables en un model tridimensional.[6][7]
Vore també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- ↑ 1,0 1,1 1,2 (1996) «La biologia estructural i el ADN recombinante: en la forma està la clau», L'ingenieria genètica i la nova biotecnología, Mèxic: Fondo de Cultura Econòmica. ISBN 968-16-5094-8.
- ↑ (1994).Journal of Medicinal Chemistry.37(8)
- 1035–54.doi:10.1021/jm00034a001.
- ↑ Timmerman, Hendrick; Gubernator, Klaus; Böhm, Hans-Joachim; Mannhold, Raimund; Kubinyi, Hugo (1998). Structure-based Ligand Design (Methods and Principles in Medicinal Chemistry) (en anglés), Weinheim: Wiley-VCH. ISBN 3-527-29343-4.
- ↑ «[1]», ScienceDaily. Consultat el 18 d'agost de 2013 (en anglés).
- ↑ 5,0 5,1 «Looking at Structures: Methods for Determining Atomic Structures» (en anglés). RCSB Protein Data Bank. Archivat des d'el original, el 14 de maig de 2013. Consultat el 2 d'agost de 2013.
- ↑ (2007).Curr Opin Struct Biol..17(5)
- 580-586.doi:10.1016/j.sbi.2007.09.005.
- ↑ George; Pickering, {{{nom2}}} (2007). «X-ray absorption spectroscopy in biology and chemistry», Brilliant Light in Life and Material Sciences, Springer, pp. 97-119. ISBN 978-1-4020-5722-9.
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Biología estructural» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.