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PID2021-125604NB-I00

Financiado

ESTUDIOS COMPUTACIONALES DE MATERIALES BIOMOLECULARES Y BIOINSPIRADOS

EN ESTE PROYECTO REALIZAREMOS ESTUDIOS COMPUTACIONALES DE DIFERENTES MATERIALES BIOMOLECULARES Y BIO-INSPIRADOS COMO PROTEINAS, NANOTUBOS DE PEPTIDOS Y NUCLEOBASES DE ADN EN INTERACCION CON MATERIALES 2D. ANALIZAREMOS DIVERSAS PRO... ver más

01/01/2021

UAM

109K€

Presupuesto del proyecto: 109K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MADRID No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 3180

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Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01

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Participantes

UAM

Lider

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MADRID

Total investigadores 3180

Presupuesto del proyecto 109K€

Descripción del proyecto EN ESTE PROYECTO REALIZAREMOS ESTUDIOS COMPUTACIONALES DE DIFERENTES MATERIALES BIOMOLECULARES Y BIO-INSPIRADOS COMO PROTEINAS, NANOTUBOS DE PEPTIDOS Y NUCLEOBASES DE ADN EN INTERACCION CON MATERIALES 2D. ANALIZAREMOS DIVERSAS PROPIEDADES, DESDE SUS ESTRUCTURAS ATOMICAS Y ELECTRONICAS HASTA LOS MECANISMOS DE TRANSPORTE ELECTRONICO Y DE PROTONES. EL INTERES EN BIOMOLECULAS ESTA RELACIONADO CON I) SU IMPORTANCIA EN LOS PROCESOS BIOLOGICOS EN LOS ORGANISMOS VIVOS, Y II) LA POSIBILIDAD DE EXPLOTAR ESTOS SISTEMAS O IMITAR SUS PROPIEDADES EN DISPOSITIVOS BIO-INSPIRADOS PARA DIVERSAS APLICACIONES TECNOLOGICAS, TALES COMO COMPONENTES ELECTRICOS, SENSORES, BATERIAS Y DISPOSITIVOS BIOCOMPATIBLES.EN EL CASO DE LOS NANOTUBOS DE PEPTIDOS ANALIZAREMOS, ENTRE OTRAS COSAS, EL TRANSPORTE DE PROTONES A LO LARGO DEL NANOTUBO, EN COLABORACION CON EL GRUPO EXPERIMENTAL DE LA PROF. NURIT ASHKENASY (ISRAEL). COMO LOS PROTONES ATRAVIESAN LARGAS DISTANCIAS NO SE ENTIENDE BIEN Y LAS SIMULACIONES TEORICAS PUEDEN AYUDAR A DESCIFRAR LOS FACTORES DOMINANTES EN ESTE PROCESO. ENTENDER ESTOS MECANISMOS ES CRUCIAL PARA EL DISEÑO DE DISPOSITIVOS Y PUEDE TAMBIEN SER UTIL PARA COMPRENDER MEJOR EL TRANSPORTE DE PROTONES EN DIVERSOS BIOSISTEMAS.EN EL CASO DE LAS PROTEINAS, ANALIZAREMOS DOS CASOS PRINCIPALES. POR UN LADO, ESTUDIREMOS EL TRANSPORTE ELECTRONICO A TRAVES DE UNIONES META-PROTEINA-METAL, PARA EL CASO DE LA AZURINA. ESTUDIAREMOS EN PARTICULAR EL TRANSPORTE DE HOPPING (O INCOHERENTE). LOS RESULTADOS SE DISCUTIRAN CON EL GRUPO DEL PROF. ISMAEL DIEZ PEREZ (UK) QUE INICIO EL ESTUDIO EXPERIMENTAL DE LA CONDUCTANCIA EN ESTOS MATERIALES Y CON EL QUE TENEMOS UNA COLABORACION EN MARCHA. ESTE ESTUDIO SE ENMARCA EN EL CAMPO EMERGENTE DE LA ELECTRONICA BIOMOLECULAR QUE INTENTA EXPLOTAR LAS PROPIEDADES UNICAS DE LAS BIOMOLECULAS (MECANICAS, ELECTRONICAS Y DE AUTO-ENSAMBLAJE) PARA EL DESARROLLO DE NUEVOS DISPOSITIVOS ELECTRICOS.POR OTRO LADO, ANALIZAREMOS LA TRANSFERENCIA DE ELECTRONES EN EL COMPLEJO III DE LA CADENA DE TRANSPORTE DE ELECTRONES QUE USAN LOS SERES VIVOS PARA GENERAR ENERGIA BIOLOGICA (ATP). AUNQUE LA ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO DE LA CADENA DE TRANSPORTE DE ELECTRONES SE CONOCE BASTANTE BIEN, LOS MECANISMOS PRECISOS DE TRANSFERENCIA DE ELECTRONES ENTRE CENTROS REDOX NO SON BIEN CONOCIDOS. INVESTIGAR ESTOS PROCESOS ES MUY RELEVANTE PARA COMPRENDER LAS REACCIONES BIOLOGICAS EN ORGANISMOS VIVOS. FINALMENTE, ESTUDIAREMOS COMO LAS CARACTERISTICAS DE TRANSPORTE CUANTICO SE PUEDEN USAR PARA LA SECUENCIACION DE NUCLEOBASES DE ADN ENLAZADAS A MATERIALES 2D. LAS DIFERENCIAS OBSERVADAS EN LA CONDUCTANCIA Y EN LA POSICION ENERGETICA DE LAS RESONANCIAS FANO EN LA TRANSMISION ELECTRICA PUEDEN PROPORCIONAR UNA HUELLA MUY UTIL DE LAS MUTACIONES DE LAS NUCLEOBASES.LOS SISTEMAS QUE VAMOS A ESTUDIAR SON MUY COMPLEJOS Y SU ESTUDIO COMPUTACIONAL SUPONE UN GRAN DESAFIO. NUESTRO EQUIPO LO INTEGRAN INVESTIGADORES CON UN ESPECTRO AMPLIO DE EXPERIENCIA EN SIMULACION COMPUTACIONAL, LO QUE FACILITARA CONSEGUIR LOS OBJETIVOS DEL PROYECTO. PARA ELLO USAREMOS UNA COMBINACION DE VARIAS TECNICAS INCLUYENDO MECANICA MOLECULAR (MM), QM/MM (QUANTUM MECHANICS / MOLECULAR MECHANICS), DFT Y TECNICAS DE FUNCIONES DE GREEN DE NO EQUILIBRIO (NEGFS). IOMOLECULAS\TRANSPORTE DE PROTONES\TRANSPORTE DE ELECTRONES\DFT\QM/MM\MODELIZACION DE MATERIALES

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