Images
Participants
Contact
- L'estudi presenta un nou model de simulació mesoscòpica (és a dir, entre microscòpica i macroscòpica) del moviment de l'ADN.
- Aquest nou model resulta essencial per optimitzar la recerca en el camp de l'anàlisi estructural d'àcids nucleics.
- L'estudi es va publicar a la revista Nucleic Acids Research.
Tant en la física com en la química, l'escala mesoscòpica fa referència a l'escala de longitud en la qual es poden estudiar les propietats d'un material o d’un fenomen, sense entrar en debat sobre el comportament dels àtoms individuals. En un model mesoscòpic, les escales atòmiques es fusionen amb l'escala contínua, de manera que són bastant difícils de desenvolupar.
Kim López-Güell, estudiant del programa Maths4Life, ha desenvolupat un nou model de flexibilitat de l'ADN, juntament amb la Dra. Federica Battistini i sota la supervisió del Dr. Modesto Orozco, del laboratori de Modelització Molecular i Bioinformàtica de l'IRB Barcelona.
Mitjançant un programa informàtic de baix cost, el model desenvolupat, que considera la correlació i la multimodalitat a nivell de tetràmer, proporciona resultats d'una qualitat sense precedents.
El model es caracteritza per la seva precisió i eficiència a nivell computacional, fet que ofereix un plantejament alternatiu per explorar la dinàmica de segments llargs d'ADN i que obre la possibilitat d'apropar-se a l'escala de la cromatina.
“Aquest treball és una fita en la simulació mesoscòpica de l'ADN. Presenta un estudi sistemàtic i exhaustiu de les correlacions de moviment de l'ADN i un nou mètode per capturar-les", explica la Dra. Battistini, investigadora postdoctoral de l'IRB Barcelona.
Realitzat en col·laboració amb el “BioExcel” Center of Excellence for Computational Biomolecular Research, aquest treball aporta una millor comprensió de l'ADN dependent de la seqüenciació a nivell de resolució de parells de bases. Durant dècades s'han emprat diferents enfocaments i simplificacions per estudiar aquesta qüestió, però no s’ha aconseguit un model multimodal. El mètode desenvolupat permet una descripció local i global amb alta precisió per a simulacions moleculars a nivell atòmic i mesures experimentals.
El moviment de l'ADN com a eix
La dinàmica molecular és una tècnica computacional que permet simular el moviment de l'ADN, el seu plegament dimèric, trimèric o tetramèric i, fins i tot la, seva interacció amb proteïnes i fàrmacs.
Aquesta tècnica permet als científics estudiar processos que es produeixen en escales de temps que van des de picosegons fins a minuts i que s'apliquen a sistemes moleculars de diverses mides i són per tant, fonamental per a la investigació de les funcions cel·lulars i els mecanismes de la malaltia.
Aquest estudi aclareix com funciona el moviment de l'ADN mitjançant un enfocament que té un baix cost computacional que pot predir la flexibilitat i la conformació de cadenes llargues d'ADN, que es podrien estendre a dúplex d'ARN i polímers potencialment llargs. S'espera que aquest nou model beneficiï la comunitat científica que treballa amb simulacions d'àcids nucleics.
Article relacionat
Correlated motions in DNA: beyond base-pair step models of DNA flexibility
Kim López-Güell, Federica Battistini & Modesto Orozco
Nucleic Acids Research (2023) DOI: gkad136
IRB Barcelona
L’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) treballa per aconseguir una vida lliure de malalties. Desenvolupa una recerca multidisciplinària d’excel·lència per curar el càncer i altres malalties vinculades a l'envelliment. Treballa establint col·laboracions amb la indústria farmacèutica i els principals hospitals per fer arribar els resultats de la recerca a la societat a través de la transferència de tecnologia, i du a terme diferents iniciatives de divulgació científica per mantenir un diàleg obert amb la ciutadania. L’IRB Barcelona és un centre internacional que acull al voltant de 400 investigadors de més de 30 nacionalitats. Reconegut com a Centre d'Excel·lència Severo Ochoa des de 2011, és un centre CERCA i membre del Barcelona Institute of Science and Technology (BIST).
