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Ignacio CrespoJuan Carlos GilFrancis VillatoroJosé EdelsteinHéctor SocasSilvana TapiaIsabel CorderoLuisa AchaerandioGastón Giribetorigami 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 organismosADNIgnacio Cresposandamio de ADNLuisa AchaerandioFrancis VillatoroSNIPInteligencia ArtificialARN mensajeroorigami de ADN
Flexibilidad del ADN para dobleces
Con
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Ignacio Crespo explica cómo se puede crear origami utilizando ADN, comparándolo con doblar papel para crear figuras geométricas.
…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,…
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 #15software 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 #9análisis 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 #7adn 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 se puede crear origami utilizando ADN, comparándolo con doblar papel para crear figuras geométricas.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #1 · Palabras #1origami 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 organismos…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,…
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 #10adenina une siempre a timinacitosina se une a guaninasecuencia nucleótidos diseñada intencionadamentediseño figuras geométricas con adnnucleótidos para estructuras complejasignacio crespo y diseño de adn…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…
Luisa Achaerandio explica que los autores del estudio lograron fabricar correctamente andamios de ADN, confirmando su estructura y estabilidad.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #18andamios de adn con estructura eicosahedroestabilidad del adn en andamiosantígeno unido a adn según estudio…linfáticos, inmunofluorescencia, etc. Hacen muchos ensayos. para ir ya un poquito concretando cuáles son los resultados más novedosos que encuentran estos autores lo primero que resaltan y demuestran que pueden fabricar correctamente estos andamios de ADN que lo consiguen porque vieron que se desplegaron correctamente de hecho en el material suplementario se ven las figuras perfectamente que tienen la forma que ellos esperaban, únicos eicosahedro y que el antígeno está unido donde se tenía que unir y lo más importante que son estables porque eso también y luego lo dicen en discusión el ADN es más inestable y hay más probabilidades que se degrade que las proteínas pero en principio ellos dicen que aquí en su trabajo eso no ha sido un factor importante. La partícula por tanto está bien construida y en cultivos celulares parece que también reaccionan bien los linfocitos B y empiezan a producir señales frente a ese 9B en vehículo, pero cuando lo pasan a los ensayos sin vivo en ratones es donde empiezan a tener…
Luisa Achaerandio explica que los andamios de ADN utilizados en el estudio se quedaron atrapados, impidiendo la estimulación del sistema inmunitario.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #4andamiajes de adn atrapadosestimulación del sistema inmunitariovehículos hechos en proteínasnuevas versiones sandamio de adn60 antígenos en origami de dnaespaciamiento entre antígenos y eficaciaandamios proteicos vs andamios de dnaluisa achaerandio estructura de andamios…como que es, por decirlo de alguna manera, se atasca. Como hemos dicho, los ratones se inoculan, tienen que llegar hasta el sistema inmunitario y llega un momento que, por lo que sea, eso no avanza. Entonces, si el antígeno no llega donde tiene que llegar, pues no tenemos una inmunostimulación correcta. Resulta, y ya un poco por ir más al grano, que esos andamios habían quedado atrapados y por tanto no llegaban a esas células dendríticas foliculares que tenían que llegar para estimular luego todo el proceso inmunitario. Y eso también, un poco en principio, los desanima porque las proteínas, hay punto para las proteínas, pero para el constructo de ADN a las proteínas, a los vehículos que están hechos en proteínas, eso no le pasaba; no se quedaban paradas en los ganglios sino que llegaban hasta el final. Entonces ellos hacen un nuevo intento, dicen bueno pues vamos a modificar la estructura, vamos a modificarla de forma que no se nos quede atascada en los primeros pasos. Entonces hacen un nuevo intento haciendo nuevas versiones de sandamio de ADN, haciéndolo más espaciado y aumentaron también no solamente el número. Total de antígenos sino la densidad por superficie y luego dicen que eso fue un factor clave en que el sistema, y hago spoiler, funcionara; y es que antes habían puesto 60 antígenos muy separados en la estructura, en el origami, unidos al ADN y ahora utilizan esos 60 antígenos pero los ponen muy juntos y no saben o yo no lo he entendido bien en el artículo; no se sabe por qué cuando los ponen juntos funciona perfectamente pero si están separados no es eficaz. De todas formas bueno lo vuelven a intentar y aunque la cosa mejora cuando lo comparan con los andamios proteicos otra vez siguen ganando los andamios proteicos. Conseguimos ahora que no se atasquen pero seguimos sin obtener esa respuesta inmunitaria que se esperaba; ¿Qué seguía fallando? Bueno, pues ahora resulta que ya si parece que esos complejos avanzan más llegan hasta los centros germinales pero ahora resulta que otro punto clave para que se lleve a cabo esa reacción inmunitaria son los linfocitos T cooperadores Este tipo celular por lo…
Luisa Achaerandio reflexiona sobre las limitaciones de un sistema experimental basado en origami de ADN, señalando que su éxito con antígenos sencillos no garantiza resultados similares con moléculas más complejas.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #16origami de adn y antígenos sencilloscomplejidad técnica en vacunas adnantígeno sencillo versus molécula complejaprotección contra otros patógenos…proteínas en vez de para el ADN pero en su trabajo parece ser que no hay degradación o por lo menos no tan alta como ellos esperaban y luego que también lo que estábamos diciendo que esto es complejo y que si nosotros queremos unir a ese origami antígenos más Complejos que el aumento en complejidad de la molécula que tenemos que diseñar de ADN se incrementa muchísimo; que ha funcionado este sistema simple para ese antígeno sencillo relativamente sencillo; que puede ser que la complejidad se haga muchísimo más grande cuando se cambie a otro antígeno. Entonces, ojalá funcione para otros antígenos, para proteger frente a otros patógenos, pero que cuidado porque la complejidad técnica es muy grande. Y bueno, que también lo dicen que aunque sea una complejidad muy grande, también abre una ventana, una esperanza para que esto se pueda aplicar para otro tipo de vacunas como la gripe, el coronavirus o el dengue. Entonces, ¿qué bueno?, que ellos son…