Estudio fisicoquímico del ensamble molecular de la partícula del bacteriófago M13 y mutantes - Martínez Jiménez, Jessica (Universidad Autónoma Metropolitana, 2020)
La síntesis de materiales inorgánicos se ha convertido en una gran área de investigación en química, biología y física. Durante los últimos años ha generado gran interés el uso de moléculas biológicas, ya que podrían potenciar el desarrollo de materiales con nuevas propiedades o con mejor desempeño, permitiendo generar nuevos productos y aplicaciones. Como se sabe, la naturaleza es capaz de ensamblar estructuras con una complejidad notable que puede ser imitada en el laboratorio. Con esto en mente, se han utilizado organismos y moléculas biológicas que actúan como plantilla en la síntesis de materiales, ya que pueden controlar su composición, estructura espacial, ensamblado jerárquico y dimensiones. En esta tesis se presenta el estudio y análisis del autoensamble de moléculas biológicas. Este trabajo se enfocó en la molécula del bacteriófago del M13, debido a la capacidad de autoorganizarse y la habilidad de unirse y nuclear diferentes materiales gracias a los grupos funcionales de las proteínas que forman la cápside del fago. Por lo tanto, empleamos este tipo de partículas virales en la síntesis y organización de nanopartículas (NP) de Au y Ag sobre su superficie. Para lograr esto primero se propuso realizar modificaciones genéticas sobre la superficie de la proteína p8, la cual cubre mayoritariamente el cuerpo del fago. En particular se realizaron mutantes que incorporan cisteínas ya que tiene afinidad a iones de metales nobles. El fago nativo y las mutantes obtenidas se caracterizaron mediante diferentes técnicas espectroscópicas, para obtener información del cambio estructural y empaquetamiento del fago. Las mutantes obtenidas presentaron puentes disulfuro, los cuales se redujeron con DTT, para generar grupos SH. Estas mutantes se emplearon en la nucleación y síntesis de NP de Au y Ag. Estas NP crecieron en la superficie del fago M13 y adoptaron la forma de un rodillo ensamblado de NP. Estas estructuras se caracterizaron por técnicas espectroscópicas. Mediante este estudio, se encontró que las mutaciones del fago M13 han sido determinantes para estudiar los cambios conformacionales de su estructura, debido a las interacciones que existe entre lo aminoácidos en la región hidrofóbica y por otro lado al haber insertado grupos afines a las NP han sido buenas plantillas para nuclear materiales inorgánicos.