En la naturaleza se pueden encontrar moléculas trenzadas, como el ADN circular o diversas proteínas, pero a los científicos les cuesta mucho sintetizarlas en el laboratorio. Ahora, por primera vez, han conseguido crear una con tres hebras. La diminuta ‘nanotrenza’ tiene 192 átomos y ocho cruces, una estructura anudada que ayudará al desarrollo de materiales más resistentes.
Investigadores de la Universidad de Mánchester (Reino Unido) han logrado sintetizar una trenza molecular de tres hebras o ‘hilos’, un avance sin precedentes que publican esta semana en la revista Science.
Se trata de un ‘nanonudo’ fabricado con una ‘cuerda’ de 192 átomos, con ocho cruces y de aproximadamente 20 nanómetros de longitud.
Los hilos moleculares se tejen alrededor de iones de hierro mediante una técnica de autoensamblaje, y sus extremos se fusionan con un catalizador hasta formar un lazo cerrado.
Este tipo de moléculas trenzadas se encuentran de forma natural en cadenas poliméricas, el ADN circular y algunas proteínas. Sin embargo, de los más de 6.000 millones de nudos conocidos, los científicos sólo han conseguido sintetizar tres tipos de topologías en el laboratorio, y hasta esta investigación, ninguna con tres hebras.
"El nudo molecular de ocho cruces es la molécula regular 'tejida' más compleja hecha por los científicos hasta ahora", destaca el profesor David Leigh, coautor del estudio, que señala: "Atar nudos es un proceso similar a tejer, por lo que las técnicas que desarrollamos también se podrían aplicar para fabricar tejidos con filamentos moleculares".
Tejer nuevos nanomateriales
“Por ejemplo, los chalecos antibalas y armaduras modernas están hechas de kevlar, un plástico de varillas moleculares rígidas y alineadas –explica–, pero las hebras de polímero entretejidas tienen el potencial de crear materiales mucho más resistentes”.
Los autores recuerdan que algunos polímeros, como la seda de araña, pueden ser dos veces más fuertes que el acero, por lo que conseguir trenzar hebras poliméricas puede conducir a nuevas generaciones de materiales mucho más ligeros, superresistentes y flexibles que los actuales, que se podrán aplicar en industrias como la textil y la construcción.
-----------------------------------------------------------------------------------------
Proceso de ensamblaje del nudo molecular y vídeo en 3D
(D.Leigh-University of Manchester//R.W.McGregor-Mcgregorfineart.com)
Referencia bibliográfica:
J.J. Danon et al. “Braiding a molecular knot with eight crossings". Science, 12 de enero de 2017.
La Real Academia Sueca de las Ciencias ha concedido la mitad de este galardón al bioquímico estadounidense David Baker por diseñar desde cero nuevas proteínas mediante su programa RoseTTAFold. La otra mitad la comparten el británico Demis Hassabis y el también estadounidense John M. Jumper, ambos de la empresa DeepMind de Google, que lograron predecir las estructura proteicas con IA.
Un estudio internacional con participación del CSIC ha demostrado que reemplazar un solo átomo en posiciones estratégicas de la secuencia genética puede revertir su dirección de rotación. Según los autores, el hallazgo podría convertirse en una importante diana terapéutica al desempeñar un papel importante en diversos procesos biológicos.
