Nota

Universidad Nacional del Litoral - Facultad de Ingeniería Química

18 de Diciembre de 2017 | 4 ′ 30 ′′

El grafeno, clave para descubrir los secretos de las proteínas

El material presente en la punta de los lápices puede servir para identificar aminoácidos, pequeños bloques que conforman las proteínas. De ese modo, se puede conocer, por ejemplo, el origen de ciertas enfermedades genéticas.

Investigadores santafesinos aplican la nanotecnología para clasificar proteínas y sus aminoácidos, ya que de esta manera se puede conocer en profundidad el origen de enfermedades genéticas. Lo hacen por medio de hojas de grafeno, el mismo material que se presenta en las puntas de los lápices.

El trabajo está encarado por investigadores del Instituto de Física del Litoral (IFIS-UNL- CONICET). Ellos estudian materiales con aplicaciones para la biomedicina, específicamente en la clasificación de proteínas. “Trabajamos con 20 aminoácidos, que pueden pensarse como bloques o ladrillos que construyen a todas las proteínas. Todas ellas están formadas de un orden o una secuencia específica de aminoácidos, por lo cual, si ese orden falla también falla la proteína, lo que puede llevar a enfermedades genéticas”, contó Sindy Julieth Rodríguez Sotelo, que estudia el tema en el Grupo de Materiales de Simulación Computacional de Nanomateriales y Dispositivos.

La idea del grupo es construir, en principio, un dispositivo para detectar fallas moleculares responsables de numerosas enfermedades que tengan su origen en secuenciación errónea de aminoácidos, además de controlar la calidad de las proteínas producidas por la ingeniería genética. “Hay enfermedades que tienen sus orígenes en malas secuenciaciones, una conocida puede ser la osteogénesis imperfecta u osteogenia imperfecta, también llamada huesos de cristal. En esta enfermedad, por ejemplo, las cadenas de colágeno tienen una estructura repetitiva de 3 aminoácidos. Una alteración en el orden distorsiona el buen funcionamiento de la proteína, donde una pequeña cantidad de colágeno funcional producido no puede ser regulada, dando lugar a la fragilidad excesiva del hueso”, apuntó.

Grafeno

En este sentido, agregó que buscaron caracterizar y estudiar las propiedades eléctricas de un material que pudiera servir para descifrar ese código que la proteína posee oculta: el material que los investigadores propusieron fue el grafeno. “Es un material relativamente nuevo, con propiedades físicas excelentes, extremadamente delgado, ya que es una lámina de un átomo de espesor, 300.000 mil veces más delgado que una hoja de papel. Es básicamente carbono, el mismo material del que están hechas las puntas de los lápices. Sin embargo, el material que utilizamos se organiza bidimensionalmente de un modo similar a un panal de abejas, una organización que le da la propiedad requerida”, acotó.

Según Rodríguez Sotelo, la estructura del material posibilita distinguir cada uno de los bloques, los aminoácidos que conforman las proteínas. “Nuestro objetivo es estudiar, desde la mecánica cuántica, cómo ese material distribuye sus cargas o sus electrones en sus superficies con cada uno de esos aminoácidos. Si logramos distinguir una señal o una diferencia eléctrica, podemos construir un secuenciador de proteínas. Para lograrlo, pensamos en un dispositivo sencillo, que modelamos con técnicas de cálculo sofisticado que, incluso, nos permite comparar con datos experimentales cómo se distribuyen esas cargas”, añadió.

Los investigadores modelan el dispositivo conectando una hoja de grafeno a una pila de 2 voltios y calculan cómo se produce la distribución de la carga en el material: “Encontramos que el grafeno tiene una corriente diferente para cada uno de los aminoácidos. Es como si cada curva de corriente fuera la huella digital del aminoácido dentro de la proteína. Esos resultados que obtuvimos nos dieron pie para poder escribir tres artículos en revistas internacionales, donde proponemos que, efectivamente, el grafeno sí puede ser un buen material para construir un secuenciador de proteínas”.

Rodríguez Sotelo, quien contó sobre su investigación en el concurso Tesis, realizado por la UNL y se hizo acreedora del primer premio en la versión 2017, añadió que el tema se trabaja en el IFIS desde hace cuatro años, bajo la dirección de Eduardo Albanesi. “Los primeros resultados del modelado se obtuvieron como parte de mi tesis de Maestría en Ingeniería Biomédica de la Universidad Nacional de Entre Ríos (UNER). Para continuar con la investigación, inicié mi doctorado en Física en la UNL, donde desarrollo actualmente la investigación en el IFIS”, finalizó.

Producción Periodística:
Fernando López

Responsable Institucional:
Andrea Vittori
Universidad Nacional del Litoral

Comunicación - Universidad Nacional del Litoral
avittori@unl.edu.ar
www.unl.edu.ar


NOTAS DESTACADAS
Un test para detectar genes que desarrollan la celiaquía
Investigadoras estudian un nexo entre esterilidad masculina y VPH
Evaluará aerogeneradores a escala para optimizar la producción de energía eólica
Mejor prevenir que curar: cuidando nuestros suelos
Bacterias resistentes a antibióticos en peces del río Paraná
Una gelatina vegetal contribuye a descontaminar aguas industriales
NOVEDADES
Estudian la “coreografía cósmica” que forman las órbitas de un particular sistema exoplanetario
Leche de Búfala: una investigación podría impulsar la industria y el comercio de lácteos
Recetario dietoterápico: reformulan recetas tradicionales con menor valor calórico
Nueva herramienta para estimar la compactación de los suelos
Novedosa microválvula para aliviar el glaucoma
Un desarrollo argentino para combatir el dengue
AGENDA
NOTAS RELACIONADAS
NOTAS MÁS LEÍDAS
Evalúan la mejora de la producción de paltas a partir de la abundancia de polinizadores
Analizan la capacidad de plantas nativas para remediar la toxicidad en vegetales agrícolas
El poder del viento: parque eólico experimental medirá el potencial productivo de energías limpias en el sector austral
Producción de carne vacuna a nivel regional: un aporte a la calidad de producto final
Abierta la inscripción a la Maestría en Enfermería-UNDAV.
NOTAS ACADÉMICAS
La construcción de memoria en las escrituras del yo
Manejo ambiental y solidaridad

logo SIU logo CIN logo Ministerio de Capital Humano

Argentina Investiga - argentinainvestiga@siu.edu.ar - Todos los derechos reservados - Publicación Digital - ISSN 2953-402X