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.
La interleucina 6 (IL-6) es un mediador en las respuestas inmunes cuya sobreproducción ha sido documentada en el cáncer de mama y de próstata. Investigadores estadounidenses han empleado un cluster de computadoras del Centro de Supercomputadoras de Ohio para diseñar un fármaco que bloquee la acción de IL-6. Se modeló el complejo molecular formado por la IL-6, su receptor (IL-6R) y la molécula señalizadora (gp130), y con los software AMBER (Assisted Model Building with Energy Refinement) y AutoDock se definieron las interacciones entre ellos. La simulación incorporó pequeñas moléculas para inhibir la formación del complejo IL-6/IL-6R/gp130 e identificaron el mejor sitio para lograrlo entre la IL-6 y el dominio D1 de gp130. Están en desarrollo varios candidatos que podrían ser de utilidad para interferir el papel de la IL-6 en el cáncer.
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Científicos de la Universidad de Princeton han logrado sintetizar proteínas completamente artificiales, cuya secuencia no existe en la naturaleza, con las que lograron sostener funciones metabólicas en bacterias mutantes. A partir de una biblioteca de un millón de moléculas sintéticas producidas a partir de secuencias nucleotídicas diseñadas en el laboratorio, transformaron bacterias a las que se habían suprimido genes de supervivencia en condiciones determinadas, y encontraron cepas en las que se restablecieron las funciones vitales. Puede leer el artículo completo en PLoS ONE.
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Un nuevo método de síntesis química para el ensamblaje de secuencias de ADN ha sido desarrollado por el grupo de Craig Venter, uno de los protagonistas del Proyecto Genoma Humano. Se trata de un método isotérmico de un solo paso a partir de oligonucleótidos que se solapan, con ciclos de recombinación in vitro y amplificación hasta que se alcanza la longitud deseada. En el reporte original se comenta la síntesis del genoma mitocondrial completo del ratón, de 16.3 kilobases, a partir de 600 oligómeros de 60 nucleótidos cada uno. Puede leer el artículo completo en Nature Methods.
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La empresa Novartis y Synthetic Genomics Vaccines Inc. han anunciado un proyecto para desarrollar cepas sintéticas del virus de la influenza con el objetivo de producir vacunas para la gripe estacional y la pandémica. El proceso comprende el diseño de los genomas en la computadora, su síntesis química en el laboratorio y la inserción en células para obtener las proteínas deseadas. De ese modo se reduce en al menos dos meses el tiempo de obtención de vacunas para este virus, lo cual es de gran utilidad en caso de brotes pandémicos.
Investigadores del Centro de Bioinformática y Biología Computacional de la Universidad de Maryland han desarrollado un método que evalúa el genoma individual en busca de mutaciones en los genes BRCA, conocidos por su influencia en la susceptibilidad al cáncer de mama y otros tumores malignos en el humano. El artículo es publicado por Genome Biology.
La Universidad de Emory creará un Centro de Vaccinología Sistémica, en el cual integrará tecnologías de alto flujo, informáticas y de modelación computacional con el objetivo de determinar los cambios dinámicos en la expresión de ARNm, microARN y proteínas durante la respuesta inmune a una vacuna. Se creará una base de datos de acceso abierto para los marcadores moleculares inducidos por las vacunas. El conocimiento más profundo de los mecanismos reguladores que intervienen en la inmunidad permitiría un diseño más racional de las vacunas, y ya se trabaja en la identificación de los marcadores de inmunogenicidad de las vacunas contra la influenza, pneumocócica y el zóster en poblaciones de adultos mayores.
Un software para integrar los resultados de los experimentos ChIP-seq y ChIP-chip, empleados para determinar el funcionamiento de los factores de transcripción que regulan los genes humanos, permitirá una mejor comprensión de las diferencias entre las células normales y las enfermas, y aplicarla al diseño de fármacos. El nuevo programa, denominado ChIP Enrichment Analysis (ChEA), integra en una base de datos los relativos a más de 100 proteínas con capacidad de unión al ADN para regular la expresión génica. Una vez reveladas las proteínas probablemente responsables de los cambios genéticos que subyacen a las enfermedades, los investigadores dispondrán de nuevas dianas para el desarrollo de medicamentos. El resumen está disponible en Bioinformatics.
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Enorme revuelo ha causado en la comunidad científica internacional el reciente anuncio del equipo de Craig J. Venter, uno de los protagonistas del Proyecto Genoma Humano, de haber generado una célula con capacidad autorreplicativa a partir de una secuencia de ADN sintetizada artificialmente. Además de publicar el artículo original (resumen, PDF), la revista Science propone un editorial sobre el tema y responde preguntas de los lectores. Nature, por su parte, aporta interpretaciones sobre las implicaciones de este resultado científico, al igual que hace la revista Cell Communication and Signaling, que avizora una nueva etapa: la vida 2.0.
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Las posibilidades de diseñar sustancias químicas y moléculas de la vida desde la computadora del laboratorio, campo de la biología sintética, conducen a numerosas aplicaciones, al tiempo que levantan suspicacias sobre los peligros que pueden representar para la salud humana y la ecología de las especies. Estos temas son abordados en una sección de Preguntas y Respuestas de la revista BMC Biology.
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