11 enero 2017

Los siguientes trabajos han sido realizados por los alumnos del Máster en Química y Biotecnología de la Universidad de La Rioja, dentro de la asignatura Métodos Instrumentales y Experimentales en Química y Biotecnología. Más concretamente, corresponden a la parte de la asignatura que aborda la Resonancia Magnética Nuclear y su aplicación en el terreno de la Química y Biotecnología, más allá de su uso como herramienta en la determinación estructural.








Posted on miércoles, enero 11, 2017 by Héctor Busto

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Noelia Gallego y Lucía Martínez-Lacuesta
RMN EN METABOLÓMICA VEGETAL



La espectroscopía de RMN, es una de las principales técnicas analíticas en el campo de la metabolómica.
La RMN puede cuantificar los metabolitos en grandes lotes de muestras con una alta reproducibilidad y gran precisión, eso sí, en un intervalo de tiempo más amplio que el empleado en cromatografía de gases o de líquidos acoplada a espectrometría de masas.
La RMN garantiza una sensibilidad estable y como los instrumentos no están en contacto con la muestra durante la detección, se elimina toda preocupación de posible contaminación gradual por metabolitos residuales.
Además, la RMN proporciona la misma sensibilidad de señal para todos los metabolitos independientemente de las complejidades de la matriz biológica, y es independiente de las propiedades químicas de los metabolitos.
Es una técnica poderosa para análisis de estructuras de metabolitos, ya que puede diferenciar compuestos con masas idénticas y estructuras bidimensionales que difieren sólo en la configuración espacial.
Otro de los motivos por los que se prefiere la RMN en los estudios de metabolómica es debido a sus sencillos requisitos de detección utilizando bio-especímenes intactos sin necesidad de separación previa.
En términos de análisis del metaboloma en plantas, la RMN abarca principalmente carbohidratos, aminoácidos y ácidos orgánicos.
Un inconveniente principal de la técnica de RMN aplicada al análisis metabolómico vegetal, radica en su sensibilidad, que restringe su aplicación a la detección de metabolitos de baja abundancia.
Además, a medida que el peso molecular aumenta, por ejemplo, para lípidos que comprenden cadenas grasas largas, su capacidad de identificación se debilita rápidamente debido a señales más complejas y superposiciones de cadenas de hidrocarburos.
Los lípidos de cadena larga, tales como ácidos grasos y fosfolípidos, pueden diferenciarse en cientos de miles subtipos de especies de acuerdo con las longitudes de las cadenas grasas, el número de dobles enlaces y los grupos funcionales.
Dado que la RMN sólo puede proporcionar una clasificación basada en las señales características localizadas en grupos funcionales, no confiere una identificación específica debido a la superposición de señales de metileno en cadenas grasas largas.

Posted on miércoles, enero 11, 2017 by Héctor Busto

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María Espinosa Sáenz - Alicia Asín Vicente

Imágenes de resonancia magnética in vivo de expresión de transgenes





Posted on miércoles, enero 11, 2017 by Héctor Busto

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Paula Oroz – Javier Quintana


Journal of Lipid Research Volume 56, 2015 737 
TEST LIPOSCALE
Las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de muerte en países desarrollados, las cuales están relacionadas con la cantidad y tipo de lipoproteínas presentes en la sangre. Estas moléculas pueden agruparse, según su tamaño, en varios grupos:
            -  HDL (Lipoproteínas de alta densidad): Son las encargadas de transportar el colesterol de las arterias al hígado, donde se eliminan. Son las que interesa tener en mayor concentración. Comúnmente conocido como colesterol bueno.
            -  LDL (Lipoproteínas de baja densidad): Son las encargadas de transportar el colesterol del hígado a las arterias. Las partículas más pequeñas penetran la pared arterial más fácilmente, lo cual será perjudicial, ya que pueden acumularse y provocar su obstrucción.
            -  VLDL (Lipoproteínas de muy baja densidad): Similares a las LDL, pero presentan una menor densidad. Ambas deben encontrarse en bajas concentraciones y son conocidos como colesterol malo.

Los estudios encontrados hasta el momento nos proporcionan información sobre la concentración de colesterol presente en la sangre, sin embargo, interesa conocer el tamaño y la cantidad de cada uno, ya que es lo que influye en el riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares. Por ejemplo, dos pacientes con la misma concentración de LDL, pueden tener perfiles distintos. El perfil con partículas más pequeñas presentará por lo tanto un mayor número de partículas, lo que se traduce a mayor riesgo cardiovascular. Con el nuevo test LIPOSCALE se puede conseguir dicho objetivo a partir de un estudio basado en un experimento de espectroscopia RMN 1H de difusión bidimensional.

Los espectros de las lipoproteínas se caracterizan por presentar una señal de metilo en torno a 0.9 ppm. Esta señal varía dependiendo del tamaño de la lipoproteína, produciéndose un ligero desplazamiento hacia menores frecuencias cuanto menor sea el diámetro de la molécula.

El problema de realizar un experimento de RMN en una dimensión es que las bandas correspondientes a cada tipo de lipoproteína se solapan y imposibilita la diferenciación por tamaños. Por eso se ha ideado un nuevo método basado en un experimento en dos dimensiones en el que se tiene en cuenta la distinta difusión de las moléculas según su tamaño, permitiendo así poder identificar las distintas señales del metilo asociadas a cada tipo de lipoproteína.

Del experimento en dos dimensiones se obtiene una superficie de la señal de atenuación de metilo. Después, se buscará el mejor ajuste a partir de funciones lorentzianas, que permita dilucidar los nueve tipos de lipoproteínas (3 VLDL, 3 LDL y 3 HDL) pudiendo llegar a conocer la cantidad en la que se encuentra cada una.

En comparación con otros métodos similares, se puede diferenciar las moléculas por tamaños y, además, se observa una mayor correlación de los resultados.

Así, el test Liposcale es un test avanzado de lipoproteínas (ALT) que permite determinar la concentración, el tamaño y el número de partículas de las principales clases de lipoproteínas (HDL, LDL y VLDL), pudiendo distinguir entre las nueve subclases de estas. Todo ello basado en un experimento de resonancia magnética nuclear por difusión en dos dimensiones (DOSY).




Posted on miércoles, enero 11, 2017 by Héctor Busto

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