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El IRB Barcelona crea un modelo "excepcional" de simulación del ADN

Los investigadores han presentado también la primera plataforma dedicada a simulaciones de ácidos nucleicos

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25.11.2015

El Laboratorio de Modelización Molecular y Bioinformática del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona), ha desarrollado un nuevo modelo de simulación del ADN a nivel atómico que permite conocer su dinámica "con una exactitud excepcional", según explican los investigadores del estudio. El trabajo, que se ha publicado en la Nature Methodsha sido desarrollado en colaboración con el Barcelona Supercomputing Center (BSC) y laboratorios de Inglaterra y Estados Unidos.

Ver por simulación lo que no es posible observar directamente por medios experimentales, esto es lo que hace la dinámica molecular, una técnica que permite simular el movimiento del ADN, sus plegamientos en cadena e incluso su interacción con proteínas o fármacos. Y es lo que ha estudiado este grupo de investigadores del IRB, dedicado al desarrollo de metodología teórica para entender el comportamiento de las biomacromoléculas y, en particular, de los ácidos nucleicos y sus aplicaciones biomédicas y bionanotecnológicas.

La nueva técnica que ha sido desarrollada durante 5 años y testada en más de 100 sistemas de ADN permite estudiar los procesos que se producen en escalas de tiempo que van desde picosegundos a minutos, y que se aplican a sistemas moleculares de diversos tamaños, desde algunos nanómetros hasta un metro. Los datos del estudio están alojados en un sitio web público que ya suma más de 4 Terabytes de información, accesible a través del Instituto Nacional de Bioinformática (INB) y de la red ELIXIR-Excellerate (la mayor infraestructura de datos de ciencias de la vida en Europa).

"Nunca antes un campo de fuerza había permitido el estudio de estructuras tan diversas, en tiempos relevantes para entender fenómenos biológicos", asegura Pablo Dans Puiggròs, investigador del IRB Barcelona y primer firmante del artículo junto con Ivan Ivani, estudiante de doctorado del mismo laboratorio. Además de este nuevo modelo de simulación, los autores han presentado la primera plataforma dedicada a simulaciones atomísticas de ácidos nucleicos que "permite predecir propiedades del ADN que luego pueden ser contrastadas directamente con experimentos", afirma Modesto Orozco, director del proyecto.

El estudio, fruto del programa de investigación en Biología Computacional (IRB Barcelona y BSC) y financiado por el Consejo Europeo de Investigación (ERC Advanced Grant), el Ministerio de Economía, la Generalitat de Cataluña y el Instituto Nacional de Bioinformática, permitirá avanzar en la comprensión de la funcionalidad biológica del ADN, desde los mecanismos de reconocimiento de las proteínas a la mejora de los fármacos que tienen los ácidos nucleicos como objetivo. "Los avances en simulación nos aproximan al sueño de describir el comportamiento de los seres vivos a partir de las reglas básicas de la física y la química", asegura Orozco.

L'IRB Barcelona crea un model ‘excepcional’ de simulació de l’ADN

Entender mejor cómo el ADN es reconocido por proteínas que modulan su función, o por los fármacos que se le unen para ejercer un efecto terapéutico, son algunas de las utilidades de este nuevo método, que permitirá avanzar en la comprensión de la funcionalidad biológica del ADN. -Foto: ©IRB Barcelona.

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