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Nó molecular
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Em química, um nó molecular ou knotano é uma arquitetura molecular mecanicamente interligada que é análoga a um nó macroscópico.[1]
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Nós moleculares de ocorrência natural são encontrados em moléculas orgânicas como DNA, RNA e proteínas. Não se sabe ao certo que nós moleculares naturais são evolutivamente vantajosos para ácidos nucleicos ou proteínas, embora acredite-se que a formação de nós moleculares tenha um papel na estabilização da estrutura e função de moléculas biológicas que possuem nós.[3] Frisch e Wasserman concluíram em sua análise que mesmo os nós moleculares mais simples teriam dimensões da ordem de nanômetros sendo feitos de pelo menos cinquenta grupos metileno.[4] Existe uma diferença entre o interesse da química e da biologia sobre nós moleculares. A química moderna está interessada em como sintetizar, nas interações, sejam covalentes ou não, das espécies envolvidas. A biologia, por sua vez, interessa-se pelo papel biológico e os efeitos em estrutura e função que a presença de nós confere às moléculas.[1]
Os mecanismos pelos quais knotanos se formam naturalmente em moléculas e as estabilizam ou levam a uma otimização é incerto.[5] O estudo dos knotanos abrange a formação e aplicação daqueles de ocorrência natural e dos sintéticos. Aplicar topologia molecular e teoria dos nós aos nós moleculares permite que biólogos entendam melhor a estrutura e síntese de moléculas com nós.[1]
![Nó trevo destro e canhoto](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/22/The_two_trefoil_knots.svg/640px-The_two_trefoil_knots.svg.png)
Moléculas ou arranjos moleculares podem ser representados bidimensionalmente como gráficos. Se as linhas no gráfico se cruzam, o arranjo molecular é dito não trivial uma vez que o gráfico é não planar. Pode usar essa representação gráfica pra analisar a existência de quiralidade topológica, como feito por Liang e Mislow, quando uma representação não pode ser convertida em sua imagem espelhada por deformação contínua elas são ditas enantiômeros topológicos.[6] A quiralidade topológica difere interessantemente da quiralidade tradicional pois, por exemplo, um nó que funciona como centro de quiralidade apresenta ele mesmo quiralidade independente dos ligantes e/ou modificações feitas.[1]
O termo knotano foi cunhado por Vögtle et al. em 2000 para descrever nós moleculares por analogia com rotaxanos and catenanos, que são outras estruturas moleculares ligadas mecanicamente.[1][7] O termo ainda precisa ser adotado pela IUPAC.