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Ignacio CrespoJuan Carlos GilFrancis VillatoroJosé EdelsteinHéctor SocasSilvana TapiaIsabel CorderoLuisa AchaerandioGastón Giribetanálisis de bases individuales del adnfragmentos de 100 bases de adninteligencia artificial y correlaciones adn3200 millones de bases de adnADNInteligencia ArtificialFrancis VillatoroARN mensajeroAlpha GenomeNatureSNIPLuisa AchaerandioJosé EdelsteinScienceDeepMindAna RomanoffInstituto Tecnológico de MassachusettsHarvard Medical Schoolorigami de ADNVIH
Análisis de bases individuales del ADN
Ep545: 11F; Dinosaurios; Sag A*; Genes y Psiquiatría; AlphaGenome; ADN Origami
12 de febrero de 20268 momentos
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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.
…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…
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 #4software 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 continúa explicando la composición del ADN, detallando que una parte significativa es considerada 'basura' evolutiva, mientras que otra porción, cercana al 50%, parece tener una función biológica aún no completamente comprendida.
Habla: Francis VillatoroSignificado #8adn basura evolutivaregiones repetitivas sin códigofunción biológica adn no codificantefrancis villatoro explica composición adn…desde ribocimas, etcétera. Pero bueno, es un porcentaje relativamente bajo en total, puede ser entre el 2 y el 4% de todo el ADN tiene una información biológica clara, que en principio podemos soñar con asociar una función, pero es que hay una parte. no codificante que es puramente basura, entre comillas, puede ser la mitad del ADN; que son restos evolutivos. Tenemos cantidad de virus, cantidad de regiones que son regiones repetitivas, que claramente no codifican nada, pero también hay como un 40 y largo, cerca del 50% que aparentemente tiene función biológica. Esa es la gran apuesta del proyecto ENCODE. Entender eso, entender que en esa parte no codificante se encuentra una parte reguladora de toda la expresión génica y de cómo se activan unos genes u otros en un tipo de célula o en otro tipo de célula, cómo el…
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 #1 · Palabras #1análisis 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…
Francis Villatoro explica cómo la herramienta Alpha Genome integra diversas técnicas de análisis genético, facilitando el trabajo del bioquímico al ofrecer una resolución base a base.
Habla: Francis VillatoroPalabras #8alpha genome facilita trabajo bioquímicoresolución base a base alpha genomevalidación de alpha genome en naturecomparativa alpha genome herramientas actuales…ver cómo qué tipo de variante de ese gen producen diferentes proteínas, qué tipo de transcriptos genero. Tengo otra técnica para ver, pues, posibles lugares donde se acoplan factores de transcripción de tipo promotor. O sea, tengo diferentes herramientas. Ahora, todas esas herramientas están en una única herramienta, la herramienta de alfa-ginome. O sea, eso facilita mucho la labor al biólogo bioquímico; pero es que además, con una ventana de un millón de bases y con una resolución de base a base. Entonces, el artículo de Nature básicamente es validar: es en un trozo muy concreto de ADN se comprueba lo que dan todas las herramientas actualmente disponibles y se comprueba que Alpha Genome da prácticamente el mismo resultado, con lo que podemos confiar en el resultado y aporta muy poquito más nuevo. Esa es la pena; es decir, este artículo no nos viene acompañado de un descubrimiento. No es como: tengo un software para el planteamiento de proteínas, voy a plegar la proteína más difícil de plegar. Aquí tenéis una estructura; esto es súper difícil, pero…
Francis Villatoro explica la complejidad de la regulación génica y cómo requiere un análisis del ADN completo para comprender las interacciones entre genes ubicados en diferentes cromosomas.
Habla: Francis VillatoroSignificado #15 · Palabras #16interacciones génicas intercomosómicasanálisis del adn completo alpha genomeregulación génica requiere adn completo…tomando en serio y va a seguir trabajando en esto. Y cuando tengamos una ventana que sea, yo que sé, tamaño cromosoma, hay que recordar que la regulación de los genes es muy complicada y hubo un tiempo en el que se pensaba que un gen pues tenía una cosita. reguladora al ladito y todo era muy sencillo. Después descubrimos que no, que muchos genes venían en grupos, pero es que después tenemos genes en los que las interacciones de regulación vienen intercomosomas, intercomosómicas; es decir, hay un gen en un cromosoma que produce la proteína que regula a la que está en otro cromosoma, eso requiere un análisis de todo el ADN completo; es decir, realmente no llegaremos a entender bien todos los mecanismos de regulación hasta que tengamos una herramienta como Alpha Genome que cubra todo el ADN completo. Y eso, ya os digo, a día de hoy es imposible. Pero, ¿qué podrá ser posible dentro de tres años o dentro de cinco años? Es decir, la versión Alpha Genome 3 puede que tenga esa capacidad. Y eso sí va a ser revolucionario. Entonces, en este artículo es un artículo interesante, pero es como un artículo…
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 #12adn 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…
José Edelstein comenta sobre un artículo publicado la semana pasada en la revista Science, que describe vacunas basadas en origami de ADN.
Habla: Ignacio CrespoPalabras #14vacunas basadas en origami de adnartículo ciencia sobre vacunas adnantígeno deseado en vacunas adnana romanoff instituto tecnológico massachusettsinvestigadores expertos en inmunologíamodelos murinos humanizados para vacunas…pero es cierto que este artículo va a utilizar eso para un diseño en el futuro de nuevas vacunas. Entonces ahí está más la aplicación; la novedad está en la aplicación que en el origami, pero aún así de a pie a contarlo y aún así el simplemente nombrarlo. Origami de ADN ya es un anzuelo poético, poético. Se vende solo sí, totalmente, totalmente. Bueno, pues sí, este artículo además se publicó la semana pasada en la revista Science y bueno, intentando hacer una traducción del título, lo he traducido yo como las vacunas basadas en el origami de ADN programan centros germinales enfocados en el antígeno y yo pongo entre paréntesis: en el antígeno deseado porque queremos digamos unir un antígeno concreto. Ahora contaré el artículo. Bueno, la primera autora es una mujer, Ana Romanoff, del Departamento de Ingeniería Biológica del Instituto Tecnológico de Massachusetts. Esa era su vinculación en el momento del estudio, ahora me parece que está en el Harvard Medical School. Y luego además hay 25 investigadores más como autores de ese artículo, 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…
Luisa Achaerandio y José Edelstein continúan la discusión sobre la evaluación de artículos científicos, comparando enfoques basados en estructuras de proteína con modificaciones posteriores basadas en ADN.
Habla: Luisa AchaerandioPalabras #13estructura de proteína como basemodificaciones basadas en adnproteínas mejores que adnluisa achaerandio y jose edelstein…han hecho entre 17 personas, además con el mismo conocimiento, entonces bueno, eso ya puede chirriar. Claro, no, pero súper bonito y súper, lo que decían, ¿no? Como parecía que, ay, y me he encontrado la piedra, pero venga, vamos a levantarnos y a ver si... Además, ellos tenían como base la estructura de proteína; digamos que el vehículo de proteínas era como: esto es nuestra línea base y tenemos que ser mejor que eso. Entonces, cuando ellos hacían una modificación decían: no, las proteínas siguen siendo mejores, a ver qué es lo que pasa, qué puedo modificar para que sea mejor. Y vas leyendo el artículo y venga: punto para las proteínas, cero para el ADN. Otra vez, punto para las proteínas, cero para el ADN, hasta que ya consiguen sobrepasar las propiedades que da el vehículo proteico. Estaba pensando, creo que esto es la primera vez que pasa en Coffee Break, que hay un cambio de día durante la grabación. Yo…