Dicroísmo circular


El dicroísmo circular ( CD ) es un dicroísmo que involucra luz polarizada circularmente , es decir, la absorción diferencial de la luz hacia la izquierda y hacia la derecha . [1] [2] La luz polarizada circular izquierda (LHC) y circular derecha (RHC) representan dos posibles estados de momento angular de espín para un fotón, por lo que el dicroísmo circular también se conoce como dicroísmo por momento angular de espín. [3] Este fenómeno fue descubierto por Jean-Baptiste Biot , Augustin Fresnel y Aimé Cotton en la primera mitad del siglo XIX. [4]El dicroísmo circular y la birrefringencia circular son manifestaciones de la actividad óptica . Se exhibe en las bandas de absorción de moléculas quirales ópticamente activas . La espectroscopia de CD tiene una amplia gama de aplicaciones en muchos campos diferentes. En particular, UV CD se utiliza para investigar la estructura secundaria de las proteínas. [5] UV/Vis CD se utiliza para investigar las transiciones de transferencia de carga . [6] El CD de infrarrojo cercano se utiliza para investigar estructuras geométricas y electrónicas mediante el sondeo de metal d → transiciones d . [2] El dicroísmo circular vibratorio , que usa luz de la región de energía infrarroja , se usa para estudios estructurales de pequeñas moléculas orgánicas y, más recientemente, proteínas y ADN. [5]

La radiación electromagnética consiste en un campo eléctrico y magnético que oscilan perpendiculares entre sí ya la dirección de propagación, [7] una onda transversal . Mientras que polarizado linealmentela luz ocurre cuando el vector del campo eléctrico oscila solo en un plano, la luz polarizada circularmente ocurre cuando la dirección del vector del campo eléctrico gira alrededor de su dirección de propagación mientras el vector mantiene una magnitud constante. En un solo punto en el espacio, el vector polarizado circularmente trazará un círculo durante un período de la frecuencia de la onda, de ahí el nombre. Los dos diagramas a continuación muestran los vectores de campo eléctrico de luz polarizada lineal y circularmente, en un momento de tiempo, para un rango de posiciones; el gráfico del vector eléctrico polarizado circularmente forma una hélice a lo largo de la dirección de propagación . Para la luz polarizada circularmente a la izquierda (LCP) con propagación hacia el observador, el vector eléctrico gira en sentido contrario a las agujas del reloj . [2] Para la luz polarizada circularmente a la derecha (RCP), el vector eléctrico gira en el sentido de las agujas del reloj.


La luz polarizada elíptica (violeta) se compone de contribuciones desiguales de luz polarizada circular derecha (azul) e izquierda (roja).
Panel superior: Espectroscopía de dicroísmo circular en la región de longitud de onda ultravioleta (UV-CD) de la proteína de fusión MBP-citocromo b 6 en diferentes soluciones detergentes. Muestra que la proteína en DM, así como en la solución Triton X-100, recuperó su estructura. Sin embargo, los espectros obtenidos de la solución SDS muestran una elipticidad disminuida en el rango entre 200 y 210 nm, lo que indica una recuperación incompleta de la estructura secundaria.
Panel inferior: el contenido de estructuras secundarias predichas a partir de los espectros de CD utilizando el algoritmo CDSSTR. La proteína en solución SDS muestra un mayor contenido de estructuras desordenadas y un menor contenido de hélices. [12]