El Nobel de Química, un trabajo pionero con herramientas computacionales para diseñar nuevas proteínas
SOCIEDAD
El premio Nobel de Química reconoce la importancia del estudio estructural de las proteínas, biomoléculas implicadas en procesos esenciales para la vida. Las proteínas son polímeros biológicos constituidos por combinaciones de distintos aminoácidos. Su estructura primaria se define simplemente por el orden y el número de estos aminoácidos en la secuencia lineal. Esta cadena se pliega sobre sí misma para dar lugar a una estructura secundaria, por ejemplo, enrollándose en forma de hélice.
Posteriormente, las estructuras secundarias que se forman en distintas regiones de una misma molécula pueden interaccionar entre sí para formar una estructura terciaria, como dos hélices enrolladas sobre sí mismas, e incluso con otras proteínas para formar estructuras cuaternarias más complejas. El premio Nobel reconoce el trabajo pionero con herramientas computacionales, que permite predecir cómo se van a plegar determinadas secuencias de aminoácidos y también diseñar desde cero nuevas proteínas artificiales que den lugar a estructuras concretas.
El trabajo ha sido también posible gracias al esfuerzo global en determinación estructural que ha realizado la comunidad científica durante las últimas décadas. A finales de los años 60 se estableció el Protein Data Bank como una base de datos para almacenar las estructuras tridimensionales de las macromoléculas en un formato común y abierto. A partir de ese momento, científicos de todo el mundo comenzaron a depositar estructuras de proteínas determinadas por técnicas experimentales como la cristalografía de rayos X y la resonancia magnética. Esta completa base de datos permite a las herramientas computacionales de predicción acceder a información detallada de muchos ejemplos reales y utilizarla para predecir cómo será la estructura de una proteína desconocida partiendo solamente de su secuencia de aminoácidos.
Esta tecnología abre muchas posibilidades para diversas aplicaciones, pues cuando se conoce la estructura de una proteína se puede entender cómo funciona y cómo modificarla para un uso concreto. El premio Nobel premia hoy a tres grandes científicos, Baker, Hassabis y Jumper, que han desarrollado herramientas muy útiles, con un elevado grado de precisión para predecir las estructuras de proteínas, y un gran potencial para generar nuevo conocimiento y aplicarlo en diferentes campos como la química, la medicina o la industria.
Javier Montenegro es investigador del Ciqus de la Universidade de Santiago