201532013 - La vibración molecular como mecanismo pa

Los rasgos visuales constituyen los elementos más importantes y extendidos de los mecanismos con los que los animales se comunican entre sí. El color que se aprecia en el tegumento de un animal es caracterizado principalmente por los pigmentos contenido en él, y esta caracterización es clave para entender la evolución de los rasgos visuales, ya que los mecanismos de obtención o síntesis de los pigmentos y de desarrollo de las estructuras especializadas pueden indicar cuáles son los costes que hacen que la generación de rasgos visuales sólo sea posible en los individuos de alta calidad genotípica o cuáles son las consecuencias en términos de selección natural de la generación de los pigmentos. Sin embargo, en biología tradicionalmente no se ha tenido en cuenta el concepto fundamental en física de que las moléculas están sometidas a un movimiento constante debido a las vibraciones de sus enlaces covalentes. La intensidad y los modos de vibración influyen sobre la manera con que las moléculas interaccionan con la radiación electromagnética, y por tanto sobre las propiedades ópticas de las mismas. Este proyecto pretende explorar este nuevo campo en biología para determinar la magnitud de la contribución de la vibración molecular a la explicación de las propiedades ópticas de los pigmentos presentes en los caracteres visuales de los animales, así como la determinación de las consecuencias que los diferentes modos de vibración de las moléculas de los pigmentos podrían tener bajo una perspectiva evolutiva. Para ello se investigará la contribución de las características vibracionales de varias formas químicas de los pigmentos melaninas, los más abundantes en animales, a la explicación de la variación observada en la expresión de coloración de especies de aves y mamíferos que presentan estos pigmentos en las plumas y el pelo, respectivamente. Durante este proyecto se considerarán además por primera vez las características vibracionales como elementos con consecuencias fisiológicas y no sólo como unas características útiles para la identificación de biomoléculas. De esta forma se investigará si las características vibracionales de las melaninas están asociadas a una mayor producción de radicales libres y por tanto a mayor daño oxidativo celular en los melanocitos que sintetizan diferentes formas químicas de melaninas y por tanto dan lugar a diferentes fenotipos de coloración.