Plegamiento de proteinas

|El plegamiento de proteínas: un reto para la computación actual |
|Gildardo Sánchez Ante* |
|Desde hace algún tiempo se ha establecido la importanciaque las proteínas tienen para la vida. Buena parte de la estructura de las células de los seres vivos está |
|formada por proteínas y la parte de esa estructura que no es proteína ha sido producida mediante enzimas que sí lo son. Las enzimas son responsables de prácticamente |
|todas las transformaciones químicas que ocurren en las células, y existen unas 100 mil proteínas diferentes ennuestros cuerpos. |
|Cuando esas proteínas son llevadas a ebullición con un ácido o una base diluidos las proteínas se hidrolizan dando lugar a compuestos más pequeños llamados |
|aminoácidos. Un hecho sorprendente es que todas las proteínas hidrolizadas dan lugar a solamente 20 aminoácidos, lo que significa que todas las proteínas se forman |
|mediantecombinaciones de 20 compuestos básicos. Esto es realmente maravilloso, e intrigante. En pocas palabras, esto quiere decir que básicamente todo lo que soporta|
|la vida en este planeta está formado por cadenas de aminoácidos, integradas a partir de combinaciones de sólo 20 compuestos básicos. |
|Para facilitar el estudio de las proteínas se ha adoptado unanotación que los científicos de ésta área usan, asignándoles un código de una letra a cada uno de los |
|aminoácidos. Así por ejemplo, tenemos que la alanina es representada por una “A”, la arginina por una “R”, la asparagina por una “N” y así sucesivamente. Con este |
|código, un trozo de una proteína puede describirse por una secuencia como la siguiente: CGGSLIREDSSFVLTAAHC. Una moléculacompleta de una proteína puede tener una |
|gran cantidad de aminoácidos, por ejemplo, las levaduras como las que producen la cerveza tienen en promedio unos 466 aminoácidos, lo que significa que es posible |
|obtener 20466 combinaciones. ¡Este número es mucho más grande que el número total de átomos en el universo! Abrumador, sin duda. Si nosotros programáramos una |
|computadora paragenerar todas las posibles combinaciones y generar cada una de estas combinaciones requeriera de un micro segundo, este proceso tardaría del orden de|
|6.4 x 10592 años. ¡Mucho más que la edad del universo!, estimada en unos 11 billones de años. |
|Sin embargo, lo maravilloso de las proteínas no termina ahí. Si bien es ciertoque las proteínas son moléculas lineales de aminoácidos unidas mediante un tipo |
|especial de enlaces, cuando una molécula de este tipo es sintetizada, inmediatamente inicia un proceso de reacomodo como el que ocurriría si tomáramos un hilo y lo |
|“hiciéramos bolita”. A este proceso se le conoce como el “plegamiento de la proteína”, y es de una importancia fundamental por la siguienterazón. Si nos imaginamos |
|la cadena de aminoácidos, uno tras otro, cada uno de esos aminoácidos tiene elementos químicos colocados en una cierta estructura. A la hora de plegar esa cadena, |
|algunos de esos elementos quedarán acomodados al interior de la “madeja”, mientras que otros quedarán por fuera. Dependiendo de cuáles quedaron dentro y cuáles |
|quedaron fuera, la proteínaactuará como atractor o repulsor de otros elementos químicos. Dicho en otras palabras, la misma proteína puede tener diferentes funciones |
|químicas dependiendo de cómo se pliegue. La estructura tridimensional de la proteína es la que define la función química de la misma y no solamente la secuencia de |
|aminoácidos. Pero lo más interesante de todo esto es que aún no es claro para los...