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Sobre Nosotros

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El Instituto de Química Física Rocasolano se encuentra en el edificio del antiguo Instituto Nacional de Física y Química, que en el periodo 1932-1936 fue punta de lanza de la ciencia española. Hoy en día la investigación realizada en el IQFR abarca desde aspectos fundamentales en Química Física hasta la nanociencia, la química atmosférica o la aplicación de técnicas químico-físicas a problemas de interés biológico. Nuestras líneas prioritarias de investigación incluyen campos tales como la biología estructural, la biofísica funcional, cinética y reactividad químicas, química y física computacionales, diseño de materiales y nuevas aplicaciones láser, o la química de superficies, todo ello junto con otras temáticas relacionadas con la investigación interdisciplinar en el campo de la ciencia de materiales y nanociencia así como en el estudio de las bases moleculares de los procesos biológicos.

 INFORMACIÓN PARA PROVEEDORES.

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Noticias y divulgación (propuestas se pueden enviar a contenidoweb-iqfr@listas.csic.es)

Premio Europhysics Letter Presentation Award al Dr. Luis Cerdán

cerdanEl Dr. Luis Cerdán, investigador contratado del IQFR, ha sido distinguido con un “EPL Presentation Award 2017” a la mejor comunicación oral en las IX Jornadas de Jóvenes Investigadores en Física Atómica y Molecular (J2IFAM 2017) por su trabajo titulado “Enhanced and exotic laser performance in novel BODIPY dyes”. El premio, patrocinado por la revista Europhysics Letters (EPL), está dotado con un diploma acreditativo y una retribución económica.
Auspiciadas por el Grupo Especializado de Física Atómica y Molecular (GEFAM) de la RSEF y la RSEQ, las J2IFAM cuentan con casi una década de historia y un total de nueve ediciones repartidas por todo el territorio nacional. Se caracterizan por estar organizadas por y para jóvenes investigadores pre y postdoctorales y pretenden incentivar la difusión de sus trabajos de investigación, así como fomentar el establecimiento de colaboraciones entre los mismos.

 

 

Alejandro Manjavacas, Premio de Investigadores Noveles 2016

manjavacasAlejandro Manjavacas Arévalo, antiguo becario de doctorado en el IQFR, ha sido distinguido con el Premio a Investigadores Noveles 2016 de la Real sociedad Española de Física-Fundación BBVA, en su modalidad de Física Teórica.
El Dr. Manjavaca, actualmente investigador en la Universidad de Nuevo México (EEUU), realizó su Tesis de doctorado en este Instituto sobre “Interacciones luz-materia en la nanoescala”, bajo la supervisión del Prof. J. García Abajo. Esta Tesis Doctoral, junto a la del Dr. Luis Cerdán también realizada en el IQFR, recibió el Premio Extraordinario 2012-2013 de la Universidad Complutense de Madrid.

 

Publicaciones destacadas

photoregulationLos organismos vivos perciben y responden a la luz, un factor ambiental crucial, utilizando fotorreceptores que dependen de cromóforos asociados tales como retinal, flavinas o tetrapirroles lineales para la detección de la luz. El descubrimiento de fotorreceptores que detectan la luz usando 5'-desoxiadenosilcobalamina, una forma de vitamina B12 que antes solo era conocida como cofactor enzimático, amplió el número de familias de fotorreceptores descritos y reveló un nuevo papel biológico de esta vitamina. El prototipo de estos fotorreceptores dependientes de B12, el represor transcripcional CarH, está muy extendido en bacterias y está implicado en la regulación de genes dependientes de la luz como respuesta celular fotoprotectora. La actividad de CarH como factor de transcripción se basa en la modulación de su estado oligomérico a través de 5'-desoxiadenosilcobalamina y luz. En este artículo se detalla el conocimiento actual de esta nueva familia de fotorreceptores dependientes de B12, su descubrimiento, distribución y modo de acción, así como la base estructural y fotoquímica de cómo orquestan la transducción de señales y controlan la expresión génica. El enfoque principal de esta revisión se basa, en gran medida, en los resultados derivados del trabajo colaborativo de los miembros del IQFR y el Dpto. de Genética-Universidad de Murcia (Unidad Asociada al IQFR), y más recientemente con grupos del MIT (USA) y la Univ. de Manchester (Reino Unido), que han sido publicados, entre otros, en PNAS, Nature Communications y Nature. Este artículo es una revisión que responde a la invitación del Prof. Roger Kornberg (Premio Nobel de Química, 2006) en nombre del Comité Editorial de Annu Rev Biochem.

S. Padmanabhan, Marco Jost, Catherine L. Drennan, and Montserrat Elías-Arnanz. “A New Facet of Vitamin B12: Gene Regulation by Cobalamin-Based Photoreceptors”. Annu Rev Biochem 86, 485–514 (2017).
DOI: 10.1146/annurev-biochem-061516-044500

 

NagZNagZ de Pseudomonas aeruginosa cataliza el primer paso del reciclaje de los muropéptidos (fragmentos naturales de la pared bacteriana) en el citoplasma. Esta reacción regula la expresión de la β-lactamasa, la enzima clave en la resistencia a antibióticos β-lactámicos. Los aspectos estructurales y funcionales de la catálisis de NagZ se investigaron mediante un total de siete estructuras cristalinas, tres modelos computacionales, simulaciones de dinámica molecular y mutagénesis dirigida. Las estructuras cristalográficas muestran cambios estructurales profundos entre la molécula aislada y su complejo con el sustrato, con los productos de la reacción y con miméticos del estado de transición. El mecanismo catalítico involucra a una histidina como catalizador ácido/base, algo único en las glicosidasas y está inhibido por zinc. Este análisis ha clarificado todos los pasos del ciclo catalítico de NagZ, que requiere importantes cambios conformacionales en los bucles alrededor del sitio activo. Este trabajo es parte de un esfuerzo colaborativo entre el IQFR y la Universidad de Notre Dame (Indiana, USA).

Acebrón, I.; Mahasenan, K.; De Benedetti, S.; Lee, M.; Artola-Recolons, C.; Hesek, D.; Wang, H.; Hermoso*, J.A.; Mobashery*, S. “Catalytic Cycle of the N-Acetylglucosaminidase NagZ from Pseudomonas aeruginosa”. J. Am. Chem. Soc. (2017).
DOI:10.1021/jacs.7b01626

 

LombaCoincidiendo con el aniversario del fallecimiento de nuestro compañero Noé García Almarza se ha publicado en Soft Matter uno de sus últimos trabajos de investigación y que ha sido, además, destacado en la portada interior de dicha revista. En este trabajo se ha analizado el auto-ensamblado en dos dimensiones de partículas esféricas con tres sitios atractivos distribuidos de forma simétrica sobre el ecuador de las mismas. El estudio de este tipo de sistemas coloidales es interesante tanto desde un punto de vista práctico, para la construcción de nuevos materiales con propiedades a la carta, como desde un punto de vista fundamental, ya que es habitual que presenten un comportamiento físico inusual. De hecho, en este artículo se demuestra que, bajo ciertas condiciones, partículas con tres sitios atractivos se ensamblan en un fase híbrida exótica formada por una red de panal de abeja y un gas de partículas distribuidas en los huecos de dicha red. La concentración de partículas en los intersticios de la red de panal de abeja varía de forma continua con la presión, sin que exista una transición de fase termodinámica, de modo que a bajas presiones todos los huecos están vacíos, mientras que a presiones altas todos están llenos formando una red triangular. Los componentes del grupo de Mecánica Estadística y Materia Condensada dedican este trabajo a la memoria de nuestro querido amigo Noé.

Eva G. Noya, Noé G. Almarza & Enrique Lomba. “Assembly of trivalent particles under confinement: from an exotic solid phase to a liquid phase at low temperature”. Soft Matter 13, 3221 (2017).
DOI:10.1039/C7SM00217C

 

 

oxidantesEl ozono (O3) y los radicales hidroxilo (OH) y nitrato (NO3) son los principales componentes atmosféricos que oxidan los contaminantes orgánicos e inorgánicos, por lo que afectan a la calidad del aire, la salud ambiental y el clima. Las medidas de la red de monitorización de calidad del aire de la ciudad de Madrid muestran un incremento en los niveles de ozono de un 30-40% desde 2007 a 2014, mientras que el dióxido de nitrógeno (NO2) ha bajado un 20-40%. Basándonos en estas medidas y en un modelo de calidad del aire de alta resolución espacial, hemos calculado un incremento medio del 10% y 32% para el OH y NO3, respectivamente, en Madrid, con incrementos de hasta el 70% y 90%, respectivamente, en la zona centro. Nuestros resultados también muestran una reducción del 11% de ácido nítrico (HNO3), lo cual implica una considerable denoxificación (reducción de NOx) de la atmósfera urbana y decremento de los niveles de partículas de menos de 2,5 micrometros (PM2,5). Estos resultados indican que las actuales políticas de reducción de emisiones de NOx (NO+NO2) conllevan cambios importantes en la química y la capacidad oxidativa de la atmósfera de las grandes ciudades. La figura adjunta muestra el cambio modelado para los niveles de OH, entre 2007 y 2014. Estos resultados han sido publicados en la revista Scientific Reports.

A. Saiz-Lopez, R. Borge, A. Notario, J. A. Adame, D. de la Paz, X. Querol, B. Artíñano, F. J. Gómez-Moreno & C. A. Cuevas. “Unexpected increase in the oxidation capacity of the urban atmosphere of Madrid, Spain”. Sci. Rep. (2017) 7, 45956.
DOI: 10.1038/srep45956

 

sulfatidos esLa mielina, la sustancia que forma las vainas que rodean los axones de las neuronas, es un aislante eléctrico, y por lo tanto es esencial para la transmisión correcta de los impulsos eléctricos en el sistema nervioso. Es rica en lípidos, sobre todo colesterol, galactosilceramidas y sulfátidos. Estos últimos son sulfoglicolípidos que pueden presentar distintos grados de insaturación e hidroxilación. Está demostrado que la naturaleza y proporción de las distintas especies moleculares de sulfátidos en el cerebro humano varían con la edad, y están también asociadas a la patogénesis de distintas enfermedades del Sistema Nervioso Central, incluyendo la esclerosis múltiple, Parkinson, leucodistrofia y enfermedad de Alzheimer. En consecuencia, estas moléculas son consideradas como posibles marcadores de enfermedades neurológicas. No obstante, las bajas concentraciones y la gran variedad de especies moleculares de los sulfátidos suponen un gran reto analítico, por lo que los estudios realizados hasta la fecha se han limitado en su mayor parte a monitorizar únicamente los sulfátidos presentes en mayor concentración.
Empleando cromatografía de líquidos acoplada a espectrometría de masas de alta resolución en modo tándem con ionización por electrospray (LC-ESI(+)-MS/MS), hemos desarrollado un método analítico que nos ha permitido identificar y cuantificar de forma fiable un total de 37 sulfátidos, gran parte de ellos no detectados hasta ahora. Estos resultados pueden ser de gran utilidad en el campo del bioanálisis, gracias a su capacidad para identificar correctamente estos potenciales marcadores incluso a niveles de nanogramos por mililitro.
Este trabajo ha sido posible gracias a la colaboración entre investigadores del IQFR, IQOG, ICTP y el Instituto Cajal, todos del CSIC.

M. Pintado-Sierra, I. García-Álvarez, A. Bribián, E.M. Medina-Rodríguez, R. Lebrón-Aguilar, L. Garrido, F. de Castro, A. Fernández-Mayoralas, J.E. Quintanilla-López. “A comprehensive profiling of sulfatides in myelin from mouse brain using liquid chromatography coupled to high-resolution accurate tandem mass spectrometry” Anal. Chim. Acta, (2017) 951, 89-98.
DOI: 10.1016/j.aca.2016.11.054