Las moléculas complejas que se pliegan como las proteínas pueden surgir espontáneamente

Área de la Ciencia:

• Química sintética
• La bioquímica
• El origen de los estudios de la vida

Sus antecedentes:

• El plegamiento macromolecular, como se ve en las proteínas naturales, imparte diversas propiedades.
• Anteriormente, las moléculas plegadas complejas requerían una evolución natural o un diseño y síntesis extensos.
• La formación autónoma de arquitecturas moleculares complejas no se había demostrado anteriormente.

Objetivo del estudio:

• Demostrar la emergencia autónoma y selectiva de moléculas plegadas complejas a partir de precursores simples.
• Identificar un foldamer macrocíclico auto-sintetizador con una nueva complejidad estructural.
• Establecer la química dinámica combinatoria como un enfoque viable para crear moléculas sintéticas complejas.

Principales métodos:

• Enfoque químico dinámico combinatorio.
• Síntesis de un solo paso a partir de una mezcla de moléculas que se convierten entre sí.
• Caracterización mediante cristalografía de rayos X de un solo cristal y espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN).

Principales resultados:

• Identificación de un foldamer macrocíclico auto-sintetizador construido a partir de 15 subunidades de péptido-nucleobasa idénticas.
• Logró un rendimiento del 95% en la síntesis de la estructura compleja impulsada por el plegado.
• Reveló una estructura secundaria y terciaria sin precedentes estabilizada por una red de interacciones no covalentes.

Conclusiones:

• La química combinatoria dinámica permite la creación de moléculas sintéticas con motivos plegables que exceden las capacidades de diseño actuales.
• La formación autónoma de moléculas complejas plegadas sugiere un papel potencial en la abiogénesis temprana.
• Este trabajo abre nuevas vías para diseñar arquitecturas moleculares complejas con aplicaciones potenciales en varios campos científicos.