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Ignacio CrespoJuan Carlos GilFrancis VillatoroJosé EdelsteinHéctor SocasSilvana TapiaIsabel CorderoLuisa AchaerandioGastón Giribetadn como libro de instruccionesun millón de bases marcoposición 89 millones snipFrancis VillatoroSNIPADNLuisa AchaerandioIgnacio Crespoorigami de ADNJosé Edelsteinlinfocitos TARN mensajeroInteligencia Artificial
ADN como Libro de instrucciones
Con
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Luisa Achaerandio introduce una analogía sobre el ADN como un libro de instrucciones completo y plantea la necesidad de comprender su contenido en lugar de solo analizar fragmentos.
…o sea, fue en 1977 cuando Maxali Gilberto hizo la primera secuenciación química ¡Ojo! O sea, ¿cómo está subiendo esto? Los matemáticos de la sala, por favor, que digan cuándo va a explotar todo, ¿vale? Porque es que es, me parece increíble, o sea, este Cambio de frame, ¿vale? Que estamos teniendo y también la idea que tú has dicho, Francis, de frame, porque tenemos un millón de bases, ¿no? Ese es nuestro marco. Y si el ADN es un libro de instrucciones completo, ¿cómo vas a saber tú de qué va este libro con solo un capítulo? ¿Vale? O sea, realmente eso es como lo que creo que hay que hacer ver, porque acabo de decir un dato de un SNIP concreto: la posición 89 millones, o sea, es un orden de magnitud más. Sí, sí, sí, sí, y eso ya digo, en temas de eso, de cómputo, de coste, etcétera, es muy difícil que un artículo de este tipo te lo comente, pero son costes muy altos; es decir, lo que ha hecho DeepMind, lo que hay que dar. Claro, que lo publica en Nature…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro explica cómo el avance de la inteligencia artificial en biología y genética ha generado numerosas herramientas para analizar información contenida en el ADN.
Habla: Francis VillatoroSignificado #11software análisis información adngenes eucariotas exones intronesproceso splicing arn mensajerosrotura del adn mensajero…muchas facetas y que es la versión integradora de todo eso la que contiene la información. Entonces, ¿una de las cuestiones que ha habido con los enormes avances de inteligencia artificial en el campo de la biología y de la genética ha sido que han aparecido? Muchísimos software, muchísimas herramientas para analizar desde diferentes enfoques lo que es la información que contiene el ADN. La información que contiene el ADN, que no solo son la parte codificante, lo que son realmente los genes, los genes en eucariotas están divididos en trocitos que se llaman exones, con unos trocitos y medio los intrones que no son codificantes de la proteína y un proceso de splicing de pegado de esos ARN mensajeros, de rotura del ADN mensajero para quitarle los exones y después de unión para. obtener un ARN mensajero y eso genera que algunos genes, entre comillas, un grupo de exones, produzca varias proteínas, codifique varias proteínas, no una única proteína, en función de cómo se corten y se peguen esos trozos. Eso genera complejidad, pero…
Francis Villatoro explica las diferentes estrategias que se utilizan para analizar la gran cantidad de datos del ADN, incluyendo dividirlo en fragmentos más pequeños o examinar cada base individualmente.
Habla: Francis VillatoroSignificado #15análisis de bases individuales del adnfragmentos de 100 bases de adninteligencia artificial y correlaciones adn3200 millones de bases de adn…muy complicado. Entonces, para tratar de entender eso, ¿qué han decidido hacer? Usar inteligencia artificial. Y se han usado muchas herramientas, pero estas herramientas son muy complicadas porque la cantidad de datos que tenemos que entender es muy grande. De las herramientas utilizan una ventana de contexto relativamente pequeña o utilizan un trozo de ADN grande, pero lo trocean en bins, en trocitos, en trocitos de 100, de 250, de 500 bases y entonces te hacen un análisis de un trozo grande, pero troceado de esa manera o trabajan con trozos relativamente pequeños y ya mira la información base a base, letra a letra en el ADN. Entonces, si pretendemos empezar a entender toda esa complejidad regulatoria del ADN no codificante, lo que tenemos es que atacar el problema de verdad y el problema de verdad es cojo los 3.200 millones de bases y hago un análisis una a una de todas ellas con una inteligencia artificial suficientemente poderosa como mínimo tener correlaciones de todo el ADN con todo el ADN. Eso hoy en día es imposible; no hay ordenadores en el mundo capaces de hacerlo. Pero claro, ¿quién tiene los ordenadores más poderosos para hacer un primer paso hacia eso que nos gustaría a todos tener? Porque puede que eso sea revolucionario o puede que no. Puede que cuando hagamos eso descubramos que todo es demasiado complicado, no lo…
Luisa Achaerandio introduce una analogía sobre el ADN como un libro de instrucciones completo y plantea la necesidad de comprender su contenido en lugar de solo analizar fragmentos.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #1 · Palabras #1adn como libro de instruccionesun millón de bases marcoposición 89 millones snip…o sea, fue en 1977 cuando Maxali Gilberto hizo la primera secuenciación química ¡Ojo! O sea, ¿cómo está subiendo esto? Los matemáticos de la sala, por favor, que digan cuándo va a explotar todo, ¿vale? Porque es que es, me parece increíble, o sea, este Cambio de frame, ¿vale? Que estamos teniendo y también la idea que tú has dicho, Francis, de frame, porque tenemos un millón de bases, ¿no? Ese es nuestro marco. Y si el ADN es un libro de instrucciones completo, ¿cómo vas a saber tú de qué va este libro con solo un capítulo? ¿Vale? O sea, realmente eso es como lo que creo que hay que hacer ver, porque acabo de decir un dato de un SNIP concreto: la posición 89 millones, o sea, es un orden de magnitud más. Sí, sí, sí, sí, y eso ya digo, en temas de eso, de cómputo, de coste, etcétera, es muy difícil que un artículo de este tipo te lo comente, pero son costes muy altos; es decir, lo que ha hecho DeepMind, lo que hay que dar. Claro, que lo publica en Nature…
Ignacio Crespo explica cómo los nucleótidos (adenina, citosina, guanina y timina) se unen para formar cadenas de ADN, formando bucles específicos mediante la disposición intencionada de estos elementos.
Habla: Isabel CorderoSignificado #2origami con adn y figuras geométricasflexibilidad del adn para doblecesfiguras tridimensionales con adnestructura de doble hélice del adncódigo de cuatro letras biología molecularmolécula de adn en organismosadenina guanina citosina timinacadenas de adn con nucleótidosinformación genética del organismoproteínas traducidas desde el códigoadenina une siempre a timinacitosina se une a guaninasecuencia nucleótidos diseñada intencionadamentediseño figuras geométricas con adnnucleótidos para estructuras complejasignacio crespo y diseño de adn…además totalmente multidisciplinares. Hay expertos en origami de ADN, en inmunología, en vacunas frente a VIH, en modelos murinos humanizados, en secuenciación, en análisis de receptores de linfocitos, etc. Y bueno, la primera pregunta y la más llamativa es: ¿Pero se puede hacer un origami con ADN? Pues se puede. ¿Por qué? Bueno, porque la molécula lo permite. Un origami sabemos que, bueno, no somos expertos pero todos hemos intentado hacer alguna figurita geométrica doblando un papel gracias a la flexibilidad y hacer una serie de dobleces con fuerzas que permiten, bueno, pues hacer figuras tridimensionales. El ADN tiene también una característica muy importante que permite de alguna Manera hacer también figuras geométricas. De hecho, el ADN ya vemos que hace una configuración de doble hélice cuando está formando parte, por ejemplo, de los cromosomas. Recordemos que la molécula de ADN es una cadena de longitud indeterminada dependiendo del organismo y que está formado por un código de cuatro letras, pero son cuatro letras que simplemente en biología molecular representamos a cada una de esas moléculas como una letra, pero realmente son moléculas que están unidas. La adenina que se representa por la forma A, la guanina por la letra G, la citosina por la letra C y la timina por la letra T, entonces una cadena de ADN sería la combinación o el enlace o la conjunción de muchas estructuras de este tipo, por ejemplo A, T, C, G, G, C, T como queramos. Luego eso ahí es donde se guarda toda la información del organismo; está escrita en un código que luego lo van traduciendo hasta que da lugar a algo entendible para las células, como son las proteínas. Bueno, pues esos nucleótidos, esas A, C, G, T, están dispuestas en forma de cadena, pero tienen una característica y es que se unen unas a otras, pero no lo Hacen al azar, sino que la adenina, la A, se une siempre a la T, por una serie de enlaces de puentes de hidrógeno, y la citosina se une siempre a la guanina, y viceversa; cuando hay una guanina. De esta forma nosotros podemos hacer cadenas de ADN con una secuencia de nucleótidos con una digamos una secuencia determinada hecha y diseñada a propósito para, por ejemplo, voy a poner un ejemplo: si yo tengo una y luego introduzco seis o siete citosinas y ahora pongo una timina, yo sé que la adenina se va a unir a la timina y me va a formar un loop; simplemente habiendo un loop, habiendo hecho, digamos conscientemente, esa unión de esos nucleótidos en ese orden. Yo ya He conseguido hacer un loop, un lazo, si voy poniendo más nucleótidos, pues puedo hacer más lazos o puedo ir haciendo otras estructuras; es decir, puedo diseñar una figura geométrica con ADN únicamente combinando de forma adecuada esos nucleótidos, además eso en una única cadena, pero es que además puedo introducirle otros trocitos, chiquititos de ADN, que se van a unir a otras cadenas y van a seguir haciendo la figura geométrica que queramos. Como he dicho, esto no es nuevo; ya los primeros estudios surgieron hace 15 años y se utiliza origami con ADN pues para hacer, por ejemplo, se ha utilizado para la liberación controlada de fármacos; se han hecho especie de cajitas con ADN y bueno, de forma…
José Edelstein explica la viabilidad técnica de crear estructuras geométricas con ADN mediante origami y cómo esto podría evitar una reacción del sistema inmunitario al transportar un antígeno.
Habla: José EdelsteinSignificado #9origami de dna transporta antígenoreacción inmune y origami de adndiseño de origami con antígeno…ficción, podemos hacer estructuras geométricas con el ADN de tamaño, de espacios totalmente exactos y según quiera el investigador. Por tanto, si conseguimos esto, que digamos es factible técnicamente, podemos hacer la molécula de ADN, sabemos que cuando se hacen esas moléculas el sistema inmunitario no va a reaccionar frente a ese origami de ADN, pues bueno, pues simplemente tenemos que ponerle el antígeno y ver cómo funciona tanto en sistema sin vitro como luego en sistema sin vivo Por tanto los autores se plantean precisamente eso, diseñar un origami de ADN que en concreto porte el antígeno Frente al cual el sistema inmunitario tiene que reaccionar. Me ha hecho mucha gracia, yo no lo había escuchado mucho: el antígeno concreto que pone en el origami de ADN se llama EOD-GT8, que es un inmunógeno experimental contra el VIH y se ha diseñado…
Luisa Achaerandio explica cómo los autores del estudio modificaron la estructura de los andamios de ADN añadiendo una pequeña proteína llamada 'padre' para activar los linfocitos T.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #10proteína padre en andamios de adnlinfocitos t activados por péptidosorigami de adn y respuesta inmunitariareacción inmunitaria con proteínas pequeñas…de proteínas. Si no conseguimos activar a esos linfocitos T, el centro germinal no se expande bien y no se llevan a cabo el resto de reacciones que necesitamos. Por tanto, aquí ¿qué hacen los autores? Pues vuelven a hacer otra modificación sobre su andamio de ADN y esta vez le incluyen una pequeña proteína que la llaman padre, ahí ya no he averiguado, no he entrado a averiguar qué significa cada letra, pero bueno, como además me servía para la explicación, es un péstido muy chiquitito que se lo unen de forma complementaria a ese origami de ADN esa proteína parece ser que les va a ayudar a activar esos linfocitos T pero no va a producir esa reacción inmunitaria que si provocan las proteínas grandes de los vehículos de proteínas es decir, es el punto exacto, un poquito de proteína pero no lo suficiente como para dar una respuesta que no queremos y ahora con ese pequeño cambio si lo consiguen, ahora ven que perfectamente el origami entra, Llega donde tiene que llegar y activa a las células T cooperadoras foliculares, que era el punto clave en el que se había parado la versión anterior. Logran activar los linfocitos T, se activa el linaje que ellos querían de linfocitos B y bueno pues ya parece…