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El bromo es un eficiente catalizador de la destrucción de ozono en la estratosfera, la región de la atmósfera que alberga la capa de ozono. La mayor parte del bromo que llega a la estratosfera procede de emisiones antropogénicas, que se intenta regular a través del Protocolo de Montreal (tratado internacional para la protección de la capa de ozono). Además, una cantidad hasta ahora desconocida de bromo de origen natural puede llegar hasta la estratosfera y, con ello, contribuir a la destrucción de la capa de ozono. Esta fracción, que se emite desde los océanos en forma de compuestos orgánicos conteniendo bromo, resulta de la actividad biológica marina. Un grupo de investigadores, en el que participaba el IQFR, ha medido por primera vez la concentración atmosférica de compuestos de bromo de origen natural, en el Este y Oeste del Océano Pacifico. Las medidas se han realizado en perfiles verticales desde la superficie del océano hasta la entrada a la estratosfera, a unos 18 km, utilizando el avión Global Hawk de NASA y como parte de la misión Airborne Tropical Tropopause Experiment (ATTREX) de NASA. Estos nuevos datos experimentales han permitido cuantificar el impacto del bromo de origen natural sobre la capa de ozono, utilizado un modelo climático detallado.
Maria A. Navarro, Elliot L. Atlas, Alfonso Saiz-Lopez, Xavier Rodriguez-Lloveras, Douglas E. Kinnison, Jean-Francois Lamarque, Simone Tilmes, Michal Filus, Neil R. P. Harris, Elena Meneguz, Matthew J. Ashfold, Alistair J. Manning, Carlos A. Cuevas, Sue M. Schauffler, and Valeria Donets. Airborne measurements of organic bromine compounds in the Pacific tropical tropopause layer. PNAS.
DOI: 10.1073/pnas.1511463112
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La luz es crucial para muchos procesos biológicos esenciales tales como la fotosíntesis, la visión, los ritmos circadianos, etc., pero también puede causar daño celular fotooxidativo. Para detectar y responder a la luz, los organismos vivos emplean fotorreceptores, que son proteínas asociadas a un cofactor cromóforo sensible a la luz, como el retinal en los fotorreceptores del ojo. En 2011, los equipos del Dr. S. Padmanabhan del grupo de RMN (IQFR) y de la Prof. Montserrat Elías-Arnanz (Universidad de Murcia/Unidad Asociada al IQFR) descubrieron una nueva familia de fotorreceptores que emplean la vitamina B12 como molécula sensible y desvelaron su modo de acción en la regulación génica dependiente de luz. Ahora, estos dos equipos, en colaboración con el de la Prof. Catherine L. Drennan (Massachusetts Institute of Technology, EE.UU.) han descrito las estructuras cristalinas del fotorreceptor dependiente de B12 en sus tres estados relevantes: en la oscuridad (solo y unido al ADN), y tras la exposición a la luz, es decir, tres “instantáneas” de los cambios conformacionales que determinan su modo de acción. Esta investigación ha ampliado el conocimiento sobre el papel biológico asignado a la vitamina B12, y abre un extenso marco para el desarrollo de una nueva clase de herramientas optogenéticas para la expresión de genes controlada por luz.
Marco Jost, Jésus Fernández-Zapata, María Carmen Polanco, Juan Manuel Ortiz-Guerrero, Percival Yang-Ting Chen, Gyunghoon Kang, S. Padmanabhan, Montserrat Elías-Arnanz, and Catherine L. Drennan. “Structural basis for gene regulation by a B12-dependent photoreceptor” Nature 526, 536–541 (22 October 2015) DOI: 10.1038/nature14950 (Published online September 28, 2015).
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La falta de vitamina B12, cofactor esencial enzimático en los seres humanos y otros animales, causa anemia perniciosa, disfunción neural y otros trastornos. Años atrás, (PNAS, Vol. 108, p 7565-7570, 2011), gracias a una colaboración entre el Dr. Padmanabhan (del grupo de RMN, IQFR) y la Dra. Elías-Arnanz (Grupo de Genética Molecular, Univ. de Murcia, Unidad Asociada al IQFR), se descubrió una nueva funcionalidad de la vitamina B12. Se comprobó que esta molécula actúa también como sensor de luz y participa mediante esta propiedad en la regulación génica. En esta ocasión, estos mismos investigadores, en colaboración con otros de la Universidad de Manchester (UK) han puesto de manifiesto el intrincado mecanismo fotoquímico responsable de esa nueva función. Este descubrimiento puede ayudar al desarrollo de nuevas herramientas para el control de la expresión génica en células y organismos.
Roger J. Kutta, Roger J. Kutta, Samantha J. O. Hardman, Linus O. Johannissen, Bruno Bellina, Hanan L. Messiha, Juan Manuel Ortiz-Guerrero, Montserrat Elías-Arnanz, S. Padmanabhan, Perdita Barran, Nigel S. Scrutton, Alex R. Jones. The photochemical mechanism of a B12-dependent photoreceptor protein. Nature Communications, 6,
Article number 7907, August 12, 2015. doi: 10.1038/ncomms8907.
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Las nuevas técnicas desarrolladas en este trabajo permiten crecer islas ultrafinas de ferrita de cobalto de hasta 100 μm2, con una superficie atómicamente plana y libres de fronteras de antifase. La concentración extremadamente baja de defectos en dichas construcciones da lugar a un orden magnético robusto con dominios magnéticos excepcionalmente grandes, incluso para espesores inferiores a 1 nm. Estas propiedades excepcionales hacen posible la evaluación de la influencia de efectos extrínsecos en el anclado de paredes de dominio. El trabajo ha sido realizado por investigadores del Instituto de Química-Física "Rocasolano" y otros institutos del CSIC (ICV, ICMM) en colaboración con investigadores asociados al sincrotrón Alba.
L. Martín-García, A. Quesada, C. Munuera, J.F. Fernández, M. García-Hernández, M. Foerster, L. Aballe, J. de la Figuera. Atomically flat ultrathin cobalt ferrite islands.Advanced Materials. DOI: 10.1002/adma.201502799
