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La predicción y reproducción de las macromoléculas biológicas, es decir, proteínas y ácidos nucleicos, las máquinas de la vida, es la gran asignatura pendiente de la biología estructural.
Uno de los grandes enigmas de los biólogos, desde que Watson y Crick descubrieran la estructura del DNA, es el código oculto que hace que los ácidos nucleicos, las moléculas portadoras de la información genética, adopten una estructura tridimensional determinada. La determinación experimental es a menudo imposible porque este proceso se da de forma muy rápida para seguirlo en el laboratorio. Por otro lado, la determinación teórica es también difícil porque hacer un seguimiento del plegamiento de un ácido nucleico mediante técnicas como la dinámica molecular implicaría centenares de años de cálculo en un ordenador personal.
Los investigadores Modesto Orozco, Director de Ciencias de la Vida del Barcelona Supercomputing Center y jefe del grupo de Modelización y Bioinformática del Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona), y Guillem Portella, investigador del mismo grupo, han conseguido por primera vez, gracias al uso del superordenador MareNosturm, resolver mediante técnicas de dinámica molecular el proceso de plegamiento de una pequeña horquilla de ADN en agua. De esta forma, se ha revelado un mecanismo completamente inesperado que presenta el plegamiento como una competición entre rutas rápidas y lentas escogidas por un proceso casi al azar.
Los cálculos son relevantes porque abren una puerta al estudio teórico del plegamiento de ácidos nucleicos y por el futuro impacto en el diseño de terapias basadas en ácidos nucleicos. Éste es el caso de las estrategias basadas en RNA de interferencia que aparecen como la gran esperanza para el tratamiento de enfermedades complejas de origen genético, como el cáncer.
Los investigadores Orozco y Portella han publicado estos resultados en la revista líder mundial en química, Angewandte Chemie.
Artículo de referencia:
Multiple Routes to Characterize the Folding of a Small DNA Hairpin.
Guillem Portella and Modesto Orozco.
Angewandte Chemie (2010). doi: 10.1002/ange. 201003816
Angewandte Chemie - International Edition (2010) doi: 10.1002/anie. 201003816
Sara Ibáñez
Video del plegamiento del ADN. from Guillem Portella on Vimeo.
IRB Barcelona
El Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) trabaja para conseguir una vida libre de enfermedades. Desarrolla una investigación multidisciplinar de excelencia para curar el cáncer y otras enfermedades vinculadas al envejecimiento. Establece colaboraciones con la industria farmacéutica y los principales hospitales para hacer llegar los resultados de la investigación a la sociedad, a través de la transferencia de tecnología, y realiza diferentes iniciativas de divulgación científica para mantener un diálogo abierto con la ciudadanía. El IRB Barcelona es un centro internacional que acoge alrededor de 400 científicos de más de 30 nacionalidades. Reconocido como Centro de Excelencia Severo Ochoa desde 2011, es un centro CERCA y miembro del Barcelona Institute of Science and Technology (BIST).
