Biología sintética

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El diseño de un genoma mínimo de 473 genes y su síntesis química permitió la generación de una célula bacteriana con replicación autónoma. El resumen de este controversial resultado del equipo de Craig Venter está disponible en Hutchison III CA, Chuang RY, Noskov VN, Assad-Garcia N, Deerinck TJ, Ellisman MH, et al. Design and synthesis of a minimal bacterial genome. Science  25 Mar 2016;351(6280).

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La secuenciación paralela masiva y otras metodologías aplicadas a cerca de 700 enfermos de sordera no sindrómica encontró que el 15,2 % portaba al menos una variación del número de copias (CNV, por sus siglas en inglés) en genes de sordera conocidos. En siete genes no se habían descrito previamente este tipo de variación, de acuerdo con Shearer AE, Kolbe DL, Azaiez H, Sloan CM, Frees KL, Weaver AE, et al. Copy number variants are a common cause of non-syndromic hearing loss. Genome Medicine 2014;6:37.

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La evaluación virtual de la actividad anabólica de 269 esteroides y la simulación computacional de su interacción con el receptor androgénico humano permitieron identificar las propiedades que favorecen la mejor actividad anabólica, según Alvarez-Ginarte YM, Montero-Cabrera LA, García-de la Vega JM, Bencomo-Martínez A, Pupo A, Agramonte-Delgado A, et al. Integration of ligand and structure-based virtual screening for identification of leading anabolic steroids. J Steroid Biochem Mol Biol. 2013 Jul 18; doi: 10.1016/j.jsbmb.2013.07.004.

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A partir del cálculo de los estados de baja energía, científicos del Instituto de Diseño de Proteínas de la Universidad de Washington, obtuvieron las directrices para generar de manera consistente estructuras de proteínas que no han sido reportadas en estado natural. La investigación empleó las computadoras de decenas de miles de personas agrupadas bajo el proyecto Rosetta@home. El trabajo aparece en Nature, 2012;491(7423):222.

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Un nuevo algoritmo genera modelos tridimensionales de sustancias con capacidad de interactuar con la proteína CAL, implicada en el metabolismo de CFTR, molécula afectada en la fibrosis quística. Las estructuras diseñadas se unen muy estrechamente a CAL. Una de ellas lo hizo mejor que los inhibidores conocidos hasta el momento, y ensayos in vitro revelaron un incremento del 12% en la actividad de CFTR. El reporte aparece en PLoS Computational Biology 8(4): e1002477.

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El objetivo inicial de encontrar las enzimas que se unen al ARN, en un proyecto del Laboratorio Europeo de Biología Molecular, culminó en el descubrimiento de 300 nuevas proteínas con esa misma afinidad. De ellas, alrededor de 50 moléculas participan en su forma mutada en enfermedades como diabetes mellitus, glaucoma, cáncer de próstata y tumores malignos de páncreas. El resumen del reporte está disponible en Cell 2012;149(6):1393-1406.

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Biólogos estructurales han develado el sitio de unión para un inhibidor alostérico en un subtipo del receptor NMDA (del inglés N-methyl-D-aspartate), cuyas alteraciones han sido relacionadas con la depresión, la esquizofrenia, las enfermedades de Parkinson y Alzheimer, así como en los accidentes cerebrovasculares. El mapa molecular conducirá a fármacos más específicos y seguros, en opinión de los autores en Nature.

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La modificación inducida por el cobre en el plegamiento de la proteína alfa-sinucleína, implicada en la enfermedad de Parkinson, fue simulada en la supercomputadora Jaguar del Laboratorio Nacional Oak Ridge, la más poderosa de Estados Unidos. Las interacciones entre cientos de miles de átomos requirió corridas múltiples para obtener la dinámica del plegamiento alterado. El reporte es publicado en Nature Scientific Reports.

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La modelación computacional de la estructura e interacciones de la proteína p21 permite complementar los experimentos bioquímicos y biofísicos acerca de sus funciones. Se trata de una proteína intrínsecamente desordenada, sin una estructura tridimensional definida, con funciones como kinasa dependiente de ciclina y reguladora de la división celular en eucariotas. Lea el artículo completo en Nature Chemical Biology.