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quarta-feira, 6 de novembro de 2013

Nobel de Química 2013


Mesmo sendo notícia velha, acho que vale a pena fazer um breve comentário sobre o Prêmio Nobel de Química deste ano, que é pra não passar em branco.
Afinal, como diz o velho ditado, "antes tarde do que mais tarde".


Os vencedores

A partir da esquerda:

Martin Karplus, Áustria 
Université de Strasbourg, França e Harvard University, EUA
Michael Levitt, África do Sul 
Stanford University School of Medicine, EUA
Arieh Warshel, Israel 
University of Southern California, EUA


Não sei se aquele último cidadão merece um prêmio...

O trabalho
Desenvolvimento de modelos multiescala para sistemas químicos complexos
Do que se trata?
Química computacional.
Ora, temos que lembrar que Química não se faz mais só de experimentos "molhados", com soluções coloridas (na verdade, quase sempre incolores) em frascos esquisitos. Desde o final da década de 60, a modelagem molecular vem sendo desenvolvida a tal ponto de se tornar ferramenta fundamental na previsão de estruturas, funcionalidades e propriedades físicas e químicas. Grandes companhias desenvolvedoras de fármacos e de agrotóxicos, por exemplo, possuem salas gigantescas com dezenas de torres de servidores e processadores para modelar novas moléculas antes de partir para a síntese na bancada.

O que os laureados alcançaram foi uma modelagem que uniu física clássica com quântica, a primeira adequada para descrever o comportamento de moléculas maiores e a segunda aplicada as reações. Justamente essa união entre dois conceitos antes opostos é que possibilitou a modelagem de sistemas cada vez mais complexos, com o poder computacional disponível atualmente.

Ângulos de ligação, torções, cargas parciais são parâmetros possíveis de serem calculados pela mecânica molecular clássica, tratando as moléculas como apenas um "conjunto de átomos conectados". Núcleos e elétrons, em contrapartida, têm seu comportamento avaliado com métodos quânticos. 

Conforme dito por Ashutosh  Jogalekar em seu blog na Scientific American, "o trabalho dos laureados põe luz sobre fenômenos diversos como enovelamento de proteínas, catálise, transferência de elétrons e drug design. Permite que químicos como eu (e eu também) calculem uma variedade de coisas, desde cinética de reações químicas e estabilidade de moléculas até a probabilidade de uma droga bloquear uma proteína crucial envolvida em uma doença."

O background divulgado pela organização do prêmio destaca dois trabalhos:
A primeira molécula estudada, o retinal (cromóforo associado à visão em animais), foi objeto de um programa elaborado por Karplus e Warshel que calculou o espectro vibracional e dos elétrons Pi, se tornando a primeira modelagem híbrida clássica/quântica com bons resultados.

A Lisozima (enzima atuante na digestão de carboidratos) foi também modelada, em especial sua ação de clivagem de uma cadeia glicosídica. Apenas a parte de interesse nesta reação foi modelada com mecânica quântica, enquanto os arredores foram tratados com mecânica molecular clássica.

Lisozima! (ilustração oficial da organização Nobel)

Uma curiosidade: Karplus foi aluno de Linus Pauling. (se sentiu velho agora?)


Por que é um big deal?
É um passo importante no conhecimento do funcionamento de organismos vivos e até da previsão de mecanismos bioquímicos. Fármacos e tratamentos de doenças podem se beneficiar em termos de eficiência. Até mesmo a modelagem de um organismo vivo completo no futuro pode finalmente dispensar os controversos testes com animais.

Em tempos crescentes revoltas em relação aos testes com animais (vide a crise dos beagles de São Roque), é realmente um big deal.



Quer saber mais? Vá direto na fonte:
http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2013/popular-chemistryprize2013.pdf
http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2013/advanced-chemistryprize2013.pdf
http://www.uff.br/RVQ/index.php/rvq/article/viewFile/13/32
http://blogs.scientificamerican.com/the-curious-wavefunction/2013/10/09/computational-chemistry-wins-2013-nobel-prize-in-chemistry/

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