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Predecir la estructura de las protenas para determinar sus funciones

Domingo, 09 de Septiembre de 2017

Un diluvio de datos est saliendo de la investigacin del genoma; incluyendo datos sobre la secuencia de las protenas.Para ayudar a mantener el ritmo de este flujo de conocimiento, cientficos, informticos, biofsicos y bioqumicos de todo el mundo han estado desarrollando tecnologas avanzadas para ayudar a obtener rpidamente y con precisin la estructura tridimensional de las protenas a partir de estos datos:

Predecir la estructura de las protenas para determinar sus funciones.

En una competicin que se le ha llamado "Juegos Olmpicos de prediccin de estructura de protenas", dos equipos de cientficos de la Universidad de Missouri fueron clasificados entre los mejores del mundo.

Sus nuevos servidores de prediccin de estructuras de protenas, ms rpidos y ms exactos ayudarn a los cientficos a determinar mejor las funciones de las protenas en las clulas.

Las protenas realizan muchas funciones en las clulas; Algunas protenas hacen que el cabello sea fuerte y flexible, mientras que otras ayudan a digerir los alimentos contribuyen a casi todas las funciones necesarias para la vida.

La funcin de una protena est determinada por su compacta forma tridimensional dictada por una secuencia nica de aminocidos codificados por el genoma; Si una protena se deforma o desplaza, deja de funcionar correctamente. En los seres humanos, la acumulacin de protenas mal plegadas (misfolded) est vinculada a una serie de trastornos, incluyendo la enfermedad de Parkinson, el cncer y la diabetes.

"Dada la importancia de la estructura de la protena en todos los procesos biolgicos, la capacidad de predecir con precisin la estructura de la protena a partir de la secuencia de datos es uno de los problemas ms difciles de la biologa de hoy", dijo Jianlin Cheng, profesor auxiliar de ciencias de la computacin en la Facultad de Ingeniera de Universidad de Missouri.

Clasificacin de protenas

Existen distintos tipos de protenas y se clasifican de formas distintas segn distintos criterios: los criterios de clasificacin de protenas son: su forma y su solubilidad, y segn su estructura secundaria. Las protenas pueden clasificarse en tres grupos; en funcin de su forma y su solubilidad.

  • Protenas fibrosas: las protenas fibrosas tienen una estructura alargada, formada por largos filamentos de protenas, de forma cilndrica, no son solubles en agua. Un ejemplo de protena fibrosa es el colgeno.
  • Protenas globulares: estas protenas tienen una naturaleza ms o menos esfrica, debido a su distribucin de aminocidos (hidrfobo en su interior e hidrfilo en su exterior) que son muy solubles en las soluciones acuosas. La mioglobina es un claro ejemplo de las protenas globulares.
  • Protenas de membrana: son protenas que se encuentran en asociacin con las membranas lipdicas. Esas protenas de membrana que estn embebidas en la bicapa lipdica, poseen grandes aminocidos hidrfobos que interactan con el entorno no polar de la bicapa interior. Las protenas de membrana no son solubles en soluciones acuosas. Un ejemplo de protena de membrana es la rodesiana, debes tener en cuenta que la rodopsina es una protena integral de membrana y se encuentra incrustada en la bicapa. La membrana lipdica no se muestra en la estructura presentada.

Modelos de protenas

Tambin es un problema que puede resolverse con las simulaciones se ejecutan en los servidores informticos. Ahora, los grupos de investigacin de todo el mundo estn en una carrera para ver quin puede desarrollar el mejor servidor.

La evaluacin crtica de las tcnicas de prediccin de estructura de las protenas una competicin que se trata del diseo del modelo de protenas por grupos de todo el mundo para ver cul es el mtodo que ms se aproxima a las estructuras de determinadas protenas en el laboratorio. El objetivo es proporcionar una rigurosa prueba de precisin de clculo de los actuales mtodos de prediccin de la estructura de la protena.

Actualmente se estn realizando investigaciones basndose en un “juego de protenas”, se trata de un juego online multijugador en el que los participantes hacen pruebas de plegado de protenas que se utilizarn para descubrir nuevas funciones de las protenas.

Por: Ricardo Daniel Castillo Snchez / Universidad Interamericana

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