Page 71 - Demo

ANALESRANFwww.analesranf.comproducen las levaduras y todos los seres vivos, yque act%u00faan en todas las reacciones bioqu%u00edmicas delos organismos. No se entiende la vida sin ellos. Enbiocat%u00e1lisis se trata de investigar sobre enzimascon potencial para convertirse en catalizadoresque podr%u00e1n ser usados en situaciones distintas delas que se dan en el ser vivo (as%u00ed: enzimas para suuso en la industria, en sanidad, en alimentaci%u00f3n,etc.). Otro objetivo es aumentar la estabilidad delas prote%u00ednas enzim%u00e1ticas en las condiciones delproceso. Los sustratos (o reactantes) de los enzimassuelen ser mol%u00e9culas mucho m%u00e1s peque%u00f1as queellas. Algunos ejemplos de tama%u00f1os molecularespueden verse y compararse en la Figura 6.Tenemos el tama%u00f1o de una c%u00e9lula humana, y elde una bacteria intestinal (Escherichia coli). Todasen el rango de los micr%u00f3metros o micras. Cuandohace siglos se invent%u00f3 el microscopio, se vio queexist%u00edan microbios%u2026 y naci%u00f3 la Microbiolog%u00eda. Desdehace d%u00e9cadas, la tecnolog%u00eda nos ha permitidodetectar magnitudes en el rango de losnan%u00f3metros (diez elevado a menos nueve: tama%u00f1ode los virus o dimensiones de los enzimas (ej. unalipasa de la levadura Candida, y una ciclodextrinaglucosil transferasa de una bacteria). Con estostama%u00f1os estamos de lleno en la Nanotecnolog%u00eda,que est%u00e1 teniendo unos desarrollosimpresionantes: Podemos pensar en los enzimascomo en unas nano-m%u00e1quinas (para dimensionesa%u00fan m%u00e1s peque%u00f1as, como las de los enlaces, se usala d%u00e9cima parte del nan%u00f3metro: el Angstr%u00f6m).Me referir%u00e9 ahora brevemente a una serie detemas en los que tambi%u00e9n he trabajado:6) Enzimas activos en medios no convencionales.Antiguamente era un axioma que los enzimaseran %u00fanicamente activos en medios acuosos. Sinembargo, Klibanov, ya en los a%u00f1os 70s, desarroll%u00f3y demostr%u00f3 que los enzimas tambi%u00e9n son activosen medios org%u00e1nicos, aunque con menor eficienciacatal%u00edtica (el polaco Sym en los a%u00f1os 30s ya hab%u00edadescrito esa acci%u00f3n en medios org%u00e1nicos, pero nohab%u00eda tenido financiaci%u00f3n para difundir sushallazgos). Adem%u00e1s, disponemos de muchos m%u00e1smedios no convencionales para que los enzimasact%u00faen (por ejemplo, CO2 supercr%u00edtico o l%u00edquidosi%u00f3nicos). Lo importante es c%u00f3mo sea la actividadde agua en ellos.7) %u00c1cidos grasosLa margarina se fabrica por hidrogenaci%u00f3ncatal%u00edtica (con paladio como catalizador) deaceites vegetales insaturados de bajo precio; estatemperatura, pH%u2026 como son fondos marinos,glaciares, fuentes termales, etc. Los enzimas deesta procedencia se tienen que producir port%u00e9cnicas de ingenier%u00eda gen%u00e9tica ya que s%u00f3losabemos cultivar y crecer el 2% de todos losmicroorganismos existentes en el mundo. En estal%u00ednea tan novedosa se form%u00f3 el Dr. Manuel Ferrerdurante su largo y fruct%u00edfero postdoctorado en elGBF, el Instituto Alem%u00e1n de Biotecnolog%u00eda.En la sucesi%u00f3n temporal de estos (y otros) temasde investigaci%u00f3n propia puede verse claramentec%u00f3mo ha ido avanzando la biocat%u00e1lisis en m%u00e1s decuarenta a%u00f1os, desde la inmovilizaci%u00f3n en soportes%u2013tema b%u00e1sico y casi %u00fanico en los a%u00f1os 70%u2013 a lostemas hoy nueva-frontera, que incluyen, porejemplo, la evoluci%u00f3n dirigida, la modificaci%u00f3nqu%u00edmica o la metagen%u00f3mica.En los %u00faltimos a%u00f1os estoy muy agradecido a misColegas colegas Drs. Plou y Alcalde (Figura 5), conlos que colaboro dentro de sus respectivos gruposde investigaci%u00f3n.El Dr. Plou es experto en modificaci%u00f3n qu%u00edmica,en mecanismos enzim%u00e1ticos (estudiospostdoctorales en la Universidad de Londres), enbiotransformaciones, en modificaci%u00f3n enzim%u00e1ticade productos naturales (p.ej. resveratrol) y enprebi%u00f3ticos. El Dr. Alcalde empez%u00f3 trabajando enenzimas para la s%u00edntesis de ciclodextrinas y dedextranos; y hace m%u00e1s de 15 a%u00f1os hizo supostdoctorado sobre Evoluci%u00f3n evoluci%u00f3n dirigidacon la Prof%u00aa Frances Arnold, en California, PremioNobel de Qu%u00edmica 2018.En el apartado de colaboraciones,fundamentales en mi trayectoria:Colegas de la Universidad de C%u00f3rdoba (Drs.Marinas y Sinisterra, y la Dra. Heras) quer%u00edaniniciar investigaciones en biocat%u00e1lisis, para lo quecontactaron conmigo; con el mismo motivo lo hizoel Dr. Cepeda, de la Facultad de Farmacia deVitoria. Y muchos a%u00f1os m%u00e1s tarde, la Dra.Fern%u00e1ndez Lobato, del Centro Severo Ochoa, UAMCSIC. Todos estos contactos, y tambi%u00e9n con losDras. Reyes y Mart%u00ednez, y los Dres. Mart%u00edn-Lomas,Bernab%u00e9 y Jim%u00e9nez-Barbero %u2013todos del CSIC%u2013 dieronlugar a muy buenas y largas colaboracionesdurante muchos a%u00f1os; muchas contin%u00faan en laactualidad.Bien, llegados a este punto, retrocedamos,ampliemos y recapitulemos:Cat%u00e1lisis con prote%u00ednas catal%u00edticas o enzimas(t%u00e9rmino que viene de %u201cen zymos%u201d = en lalevadura). Los enzimas son sustancias queBiocat%u00e1lisis: Una investigaci%u00f3n cient%u00edfica fascinante en el CSICAntonio Ballesteros Olmo361 An. R. Acad. Farm.Vol. 90. n%u00ba 3 (2024) %u00b7 pp. 355-368