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Juan Carlos GilJosé EdelsteinIgnacio CrespoBorja TosarFrancis VillatoroHéctor SocasLuisa Achaerandioautocatálisis origen vida homoquiralcatálisis enantioselectiva aminoácidos adnantagonismo enantiómeros inhibición producciónreacción autocatálisis juan carlosinvestigadores aplicados origen vida homoquiralkenso soai enantiómeros antioméricotres rondas 995 por ciento enantiómeroenantiómeros catalizador fluctuación aleatoriamuestra inicial proporciones iguales enantiómerosfrancis villatoro experimento enantiómerosmezcla racémica hace 4000 millones añosreacción en agua plausibilidadJuan Carlos GilADNARNIgnacio CrespoCrickCharles FrankFrancis VillatoroPeter HegelmanGeorg NagelKarl DeisserothNoyoriKaganKenso SoaiParacelsusVox PopuliEnantiumHéctor Socas4.000 millones de años
Antagonismo enantiómeros inhibición producción
Con
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Ignacio Crespo plantea una posible solución trivial para el origen de la vida homoquiral, basada en la combinación de autocatálisis, catálisis enantioselectiva y antagonismo entre enantiómeros.
…o Medicina, era relevante tener claro lo que había dicho Crick que había ya sugerido la posibilidad de utilizar la luz pero no sabía cómo. En este caso pasa algo parecido, lo comentan en los documentos del propio comité, que en 1953 Charles Frank plantea ¿Que este problema que vemos del origen de la vida homoquiral en cuanto a sus aminoácidos y los azúcares del ADN y ARN podría resolverse de manera muy trivial, porque además lo hace así con una chulería teórica fantástica? Si encontramos un caso en el que la reacción tenga autocatálisis, que como decías Juan Carlos, pues se conocía en otras reacciones, pero no solo eso, también catálisis enantioselectiva, que es lo que comentas, que se priorice un enantiómero sobre el otro, y luego un antagonismo, que el enantiómero uno de los enantiómeros inhiba la producción del otro, entonces que de esa manera se retroalimenten. Dijo: bueno, no debería ser difícil encontrarlo, dejándole ahí a los aplicados el marrón. Y eso es un poco lo que plantea Soai. Soai, aplicando este caso particular que encuentra, consigue que, a partir de un exceso en antiomérico de, voy a intentar decir todos los ceros, porque lo tengo aquí apuntado, 0,00005%, eso es bajísimo, a partir de tres rondas, tres generaciones, conseguía un 99,5% de un enantiómero sobre el otro. Claro, esto ya es hablar a otra escala, pero no se quedó ahí. Lo que hizo a continuación fue, a partir de una muestra, 50-50 de ambos enantiómeros, consiguió un 100% de uno respecto al otro. A partir de una fluctuación aleatoria, en principio, según el experimento. Claro, esto es para un caso muy particular, con lo que no es fácilmente generalizable y luego utilizaba un catalizador. Que no parece que fuera plausible encontrar hace 4.000 millones de años cuando apareció la vida, y en principio cuando se rompió la mezcla racémica en este caso. Así que eso, y por otro lado, que es una reacción que parece que en agua no funciona muy bien. Así que también complicado para asumir que fue esa la respuesta al problema de la homoquialidad de la bioquímica. Sí, yo solo quería decir que me corrija Juan Carlos, ¿no? Si hace falta, por favor. Sí, me acuerdo de cómo es. No, simplemente que por resumir un poco porque a lo mejor así creo que se ve muy fácil. Es que eso es una prueba de concepto basada en una premisa y…
Significado #1 · Palabras #1
Ignacio Crespo explica el desafío central en neurociencia: establecer una relación causal entre las estructuras cerebrales, su actividad y nuestro comportamiento, más allá de simples correlaciones.
Habla: Ignacio CrespoPalabras #4relación causal estructuras cerebralesneurociencia correlaciones actividad comportamientolesión funcional neurociencia…al estudio de la neurociencia pero qué implicaciones ha tenido porque realmente ha ganado el premio por esa parte. ha ganado el premio por cuanto ha arrojado de luz, valga ahí el juego, al estudio del cerebro. Y es que nos enfrentábamos a un gran problema, un Problema que arrastra la neurociencia desde antes de ser neurociencia y es encontrar la relación causal entre las estructuras y la actividad del cerebro y nuestro comportamiento. No solamente que haya correlaciones, que se presente a la vez la actividad de una parte del cerebro y un comportamiento, sino que realmente esa actividad o esa inhibición sean la causa. El problema es que cuando se intentaba llegar a estas conclusiones se hacía a través de la lesión funcional. Perdona, pero es que me están dando unas ganas de sacar aquí el tema de la filosofía de la conciencia y el dualismo, pero vamos a resistir a ese tema. Con 20 minutos no me llega. Pero el problema es que la aproximación era lesionar una estructura o ver qué…
Francis Villatoro explica que incluso si la talidomida hubiera sido puramente un enantiómero correcto, el cuerpo humano interconvertiría los enantiómeros, generando el efecto teratogénico.
Habla: Francis VillatoroSignificado #4talidomida náuseas embarazadasmalformaciones fetales talidomidaantiómeros talidomida consecuenciastalidomida enantiómeros efecto teratogénicocuerpo interconversión enantiómeros talidomidahomoquiralidad talidomida no mantenida…que actúen sobre esas moléculas que son quirales en las células vivas. Y resulta que durante mucho tiempo fabricar en laboratorios, sintetizar en laboratorios farmacéuticos moléculas con una quiralidad controlada ha sido muy difícil, ha sido todo un reto. Todos nos acordamos de la talidomida y claro, Francis, porque se ha hablado mucho de la talidomida estos días y hay una pequeña confusión que está dando vueltas por ahí. La talidomida efectivamente, a pesar de que se había probado poco, por supuesto poco, en laboratorio y luego tuvo estas consecuencias tan terribles, no conseguía solamente paliar las náuseas matutinas de las embarazadas, sino que causaba malformaciones graves en el feto; se comenta mucho que se debe a esto, ¿no? A que tenía una mezcla de los dos en antiómeros, uno hacía lo que tenía que hacer, el otro era El teratogénico, el que causaba las alteraciones. El problema es que aunque hubiéramos tenido un medicamento, una talidomida, que exclusivamente expresara el enantiómero correcto, el cuerpo los interconvierte. Así que habría generado igualmente el otro efecto. No habría mantenido esa homoquiralidad. Yo no lo sabía, pero bueno, el desarrollo de síntesis. Orgánica de moléculas con una calidad concreta, pues era uno de los grandes retos que había que resolver y con implicaciones de miles de millones de dólares. O sea, un tema de estos que tienen a veces los químicos: que si resuelven un cierto problema, va a…
Ignacio Crespo confirma lo comentado por Francis Villatoro sobre la dificultad de alcanzar el 100% de pureza en enantiómeros, explicando que se conocían métodos para forzar las reacciones de manera lineal.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #5efecto mariposa reacciones químicasreacción prácticamente derive antómerokenso soai amplifica efecto kagancatálisis para eneantómeros purosquiralidad controlada en fabricacióncatálisis trabajo inicial kagannoyori exceso enantiomérico 15producto 98 enantiomero noyoridificultad pureza enantiómerosmétodos forzar reacciones linealescatalizador enantiómero concretomano sirviendo de molde…un mecanismo que en la organosíntesis de moléculas quirales tenía un cierto efecto no lineal, pues en los 80 era algo muy natural, algo que todo el mundo estaba buscando no linealidades por todos lados. Entonces, encontrar eso no era algo tan sorprendente. Otra cuestión es si tú eres capaz de utilizar ese procedimiento para que el desequilibrio sea enorme. Es decir, si tú eres capaz de meter un efecto mariposa, que haga que una pequeña mariposa genere un huracán, que una pequeñísima desviación en el número de moléculas que sintetizas de un tipo, de una quiralidad, yo que sé, a la izquierda en lugar de la derecha, provoque que la reacción prácticamente se derive a producir solamente uno de los dos en Antómero. Y eso es lo que, basado en esos trabajos de Kagan de los 80, fue lo que se planteó hacer el japonés, Kenso Soai, que a mediados de los 90, trató de ver si había maneras de amplificar ese efecto que había visto Kagan. Porque Cagan lo había visto, pero no había un control, no había una manera de forzar que esa catálisis llevara realmente a un crecimiento exponencial de los eneantómeros que condujera, por ejemplo, a que el 99% de lo que tú fabricas tenga una queralidad controlada o que un 99 ,99% tenga una queralidad controlada De hecho, por ponerlo en cifras, el trabajo de Kagan, posteriormente, a partir de él, se había llegado a conseguir con una reacción, el ejemplo que ponen es el Noyori, que con un exceso enantiomérico de un 15%, se llegara a tener después en el producto un 98% de un enantiomero sobre el otro, que es ya una diferencia buena. pero efectivamente es lo que comentas Francis que llevarlo aún más allá hasta conseguir el 100% que era el objetivo era lo complicado porque sí que sabían por aquel entonces un poco cómo forzar las cosas al menos de manera lineal y es que si el catalizador ya tiene es un enantiómero concreto igual que si mi mano sirviera de molde para formar manos la derecha formaría manos derechas porque es la que encaja es algo similar la dificultad era por un lado lo que decías cómo conseguir que eso no sea lineal o sea que duplicando el catalizador que utilizo de una quiralidad consiga más del doble de productos de esa misma quiralidad, por ejemplo,…
Juan Carlos Gil hace una puntualización sobre la autocatálisis, indicando que aunque es un concepto clásico conocido desde Paracelsus, el interés radica en realizarla de forma asimétrica.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #9autocatálisis asimétrica antioaméricavox populi control porcentajes enantiómerosconcepto clásico paracelsus autocatálisis…pero los que cuando vemos el nombre no vemos la molécula, o cuando vemos la molécula no vemos el nombre, tenemos más dificultades. Pero para el Nobel es, vamos, se puede decir ninguna molécula casi, como habéis dicho; yo que se entiende perfectamente. Solo un apunte y es que la autocatálisis es clásica, o sea, eso se conoce, yo creo que desde Paracelsus, pero claro, la gracia era hacerla en Antioamérica. De nuevo, cuando yo estudié la carrera, el Vox Populi decía, esto no parece que vayamos a ser capaces de controlar unos porcentajes de producto con un único en antiomer También se creía que era imposible más o menos, lo cual es de nuevo fascinante Si puedo poner un poquito de contexto, igual que en el caso del primer Nobel de Fisiología o Medicina, era relevante tener claro lo que había dicho Crick que había ya sugerido la posibilidad de utilizar la luz pero no sabía cómo. En este…
Ignacio Crespo plantea una posible solución trivial para el origen de la vida homoquiral, basada en la combinación de autocatálisis, catálisis enantioselectiva y antagonismo entre enantiómeros.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #1 · Palabras #1autocatálisis origen vida homoquiralcatálisis enantioselectiva aminoácidos adnantagonismo enantiómeros inhibición producciónreacción autocatálisis juan carlosinvestigadores aplicados origen vida homoquiralkenso soai enantiómeros antioméricotres rondas 995 por ciento enantiómeroenantiómeros catalizador fluctuación aleatoriamuestra inicial proporciones iguales enantiómerosfrancis villatoro experimento enantiómerosmezcla racémica hace 4000 millones añosreacción en agua plausibilidad…o Medicina, era relevante tener claro lo que había dicho Crick que había ya sugerido la posibilidad de utilizar la luz pero no sabía cómo. En este caso pasa algo parecido, lo comentan en los documentos del propio comité, que en 1953 Charles Frank plantea ¿Que este problema que vemos del origen de la vida homoquiral en cuanto a sus aminoácidos y los azúcares del ADN y ARN podría resolverse de manera muy trivial, porque además lo hace así con una chulería teórica fantástica? Si encontramos un caso en el que la reacción tenga autocatálisis, que como decías Juan Carlos, pues se conocía en otras reacciones, pero no solo eso, también catálisis enantioselectiva, que es lo que comentas, que se priorice un enantiómero sobre el otro, y luego un antagonismo, que el enantiómero uno de los enantiómeros inhiba la producción del otro, entonces que de esa manera se retroalimenten. Dijo: bueno, no debería ser difícil encontrarlo, dejándole ahí a los aplicados el marrón. Y eso es un poco lo que plantea Soai. Soai, aplicando este caso particular que encuentra, consigue que, a partir de un exceso en antiomérico de, voy a intentar decir todos los ceros, porque lo tengo aquí apuntado, 0,00005%, eso es bajísimo, a partir de tres rondas, tres generaciones, conseguía un 99,5% de un enantiómero sobre el otro. Claro, esto ya es hablar a otra escala, pero no se quedó ahí. Lo que hizo a continuación fue, a partir de una muestra, 50-50 de ambos enantiómeros, consiguió un 100% de uno respecto al otro. A partir de una fluctuación aleatoria, en principio, según el experimento. Claro, esto es para un caso muy particular, con lo que no es fácilmente generalizable y luego utilizaba un catalizador. Que no parece que fuera plausible encontrar hace 4.000 millones de años cuando apareció la vida, y en principio cuando se rompió la mezcla racémica en este caso. Así que eso, y por otro lado, que es una reacción que parece que en agua no funciona muy bien. Así que también complicado para asumir que fue esa la respuesta al problema de la homoquialidad de la bioquímica. Sí, yo solo quería decir que me corrija Juan Carlos, ¿no? Si hace falta, por favor. Sí, me acuerdo de cómo es. No, simplemente que por resumir un poco porque a lo mejor así creo que se ve muy fácil. Es que eso es una prueba de concepto basada en una premisa y…
Juan Carlos Gil explica que la conversión de enantiómeros no es mágica, sino resultado de una reacción sencilla de desprotonación y que esta característica puede variar entre diferentes organismos.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #2interconversión enantiómeros fármacosefectos nocivos control fármacoretirada fármacos tóxicos mercadoignacio crespo quiralidad fármacosconversión enantiómeros desprotonaciónantihomérico fármacos implicacionesreacción sencilla enantiómeros…muy interesante. Si el cuerpo es capaz de cambiar la quiralidad en otros fármacos o incluso sustancias nutrientes, ya no es un problema esto: que otros fármacos que ingerimos y que el cuerpo les cambia la quiralidad, no puede producir algún efecto no deseado. Estás muteado, Ignacio; perdona, perdona. Justo me estaba dando también el chivatazo zoom y no lo estaba leyendo. No conozco otros casos donde ocurra exactamente lo mismo, pero sea como sea, ya hemos comentado que existen varias fases en el control de un fármaco para estar seguro de que se puede dar a la población y lo que se mide es que haya efectos nocivos del tipo que sea, vengan de lo que vengan. Así que si por interconvertir un enantiómero en otro se estuvieran produciendo este tipo de procesos tóxicos los detectaríamos; se habría retirado del mercado y luego habríamos descubierto por qué, si por un motivo o por otro. Y la conversión no es mágica, no es que se pueda producir en todos los compuestos; es que en este caso hay una reacción sencilla de desprotonación de uno de los enantiómeros. Se desprotona y te queda una especie que ya no es enantiómera y el protón se te puede colocar al otro lado u otro protón. En fin, y esa característica puede ocurrir en algunos bichitos y en otros no. Sí, y que luego las características en antihoméricas de los fármacos tienen muchas implicaciones. Uno que conocemos además por el nombre de su antihomero. Es la levodopa, precisamente, que es capaz de atravesar las membranas que rodean nuestro cerebro para poder acceder al sistema nervioso central y ahí tener efectos, en principio, sobre enfermedades como puede ser el Parkinson. Nos aprovechamos constantemente…
Héctor Socas menciona fármacos que se interconvierten en el cuerpo humano, como el ibuprofeno, y comparte su experiencia personal con este medicamento para tratar migrañas.
Habla: Héctor SocasSignificado #12ibuprofeno para migrañasalternancia fármacos antiinflamatoriosenantiómeros y experiencia personalenantium antiinflamatorio segunda generación…que yo no conocía: desprotonarse. Me parece genial, suena a cosa que pasa en las fiestas más locas de las moléculas. Pero muy bien, desprotonarse; a desprotonarse y a propagarse. Exactamente. Te interrumpo una última vez por completitud simplemente porque. He aprovechado para echar un ojo y fármacos que hacen esto que estábamos comentando, que se interconvierten en el cuerpo humano: el ibuprofeno, pero en este caso para bien. Así que como vemos la complejidad es mucho más amplia. Yo de hecho, esto de los enantiómeros y tal, a mí es que me suena muy; yo tomo bastante ibuprofeno para las migrañas. Bueno, bastante, lo tomo para las migrañas y a veces por no tomar siempre lo mismo me han recomendado otro fármaco pero que al final no sé si tampoco es muy útil esa alternancia porque al final es algo muy parecido al ibuprofeno pero que se llama Enantium, que también es uno de estos antiinflamatorios no esteroideos de segunda generación. Exactamente. Y me parece un nombre tan genérico Enantium; o sea, suena como que es la inversión especular de algo, no. Sé si el propio ibuprofeno o de alguna otra cosa. Pero que parece como un nombre demasiado genérico para... Pero bueno, es bonito; Enantium suena novela de ciencia ficción, no sé. Sí, sí. Bueno, pues nada, que nos vamos, pero no se preocupen, no es ningún…