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Luisa AchaerandioIsabel CorderoJuan Carlos GilIgnacio CrespoFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetproteínas piezas fundamentales de la vidaenzimas catalizan reacciones bioquímicasfactores de regulación controlan actividad celularproteínas forman andamiaje de las célulasproteína plegamiento tridimensionalinteracciones entre aminoácidossecuencia de aminoácidos y funciónplegamiento de proteínas problema décadasalphafold derivado de alphagoestructuras de 200 millones de proteínasalphafold jugó plegar proteínasalphafold y plegamiento de proteínasproteínas y bioquímica de la vidafunción de las proteínas tridimensionalesJuan Carlos GilAlphaGoAlphaFoldLisedolJuan CarlosHéctor SocasLuisa AchaerandioLizDollPremio Nobel de QuímicaBiología Molecular
Proteína plegamiento tridimensional
Con
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Juan Carlos Gil explica cómo la función de una proteína depende del plegamiento tridimensional de su cadena de aminoácidos, y cómo este plegamiento a su vez depende de las interacciones entre los aminoácidos.
…combinatoriales gigantescos que a la postre aparecen en muchísimos problemas científicos en los que a veces entendemos las reglas del problema, pero son intratables o muy lentos de investigar, pues porque el número de posibilidades es enormísimo, ¿no? y uno de esos problemas combinatorialmente intratables es el famoso plegamiento de proteínas. Muy rápido, sí, las proteínas son las piezas fundamentales de la vida. Antes hablábamos de ácidos nucleicos que son los que llevan el mensaje para cómo codificar las proteínas, porque son estas que hacen prácticamente de todo en la vida. Las enzimas, un tipo de proteínas, catalizan reacciones bioquímicas; los factores de regulación controlan actividad celular. Hay otras proteínas que forman la estructura, el andamiaje de las células, otras que transportan moléculas, en fin, hacen de todo. Y sin embargo, químicamente una proteína es una cosita muy sencilla, no es más una cadena de pequeños componentes. Antes hablamos de las bases nitrogenadas, aquellos son los componentes de los ácidos nucleicos. Pero aquí son aminoácidos y nada, hay apenas en la vida unos 20 distintos. Pero lo interesante es que la función para lo que sirve, acaba sirviendo al cuerpo, a la vida; una proteína no viene dada directamente por esta secuencia de aminoácidos sino cómo esta cadena se pliega en el espacio tridimensional y ese plegamiento a su vez depende de las interacciones entre los aminoácidos. Este de aquí se junta con el otro porque tienen afinidad y sí conocemos razonablemente bien estas interacciones individuales, pero de nuevo el problema, el número de formas posibles en el que una cadena razonablemente larga de aminoácidos se puede plegar en tres dimensiones pues es astronómico. ese es el problema del plegamiento de las proteínas que fue durante décadas abierto, pues explicar, dar con la estructura tridimensional de una sola proteína podía ser el trabajo de un doctorando, de un doctorado entero durante cuatro años, ¿vale? Entonces llegó AlphaFold, un derivado de alguna forma de AlphaGo, o por lo menos AlphaGo eran los cimientos, que no se entrenó para jugar al juego del Go, sino se entrenó para jugar al juego de Pleger Proteínas Y vamos, lo ganó, como con Lisedol predijo las estructuras de las 200 millones de proteínas que eran básicamente todas las que se conocían Así que no fue un avance incremental, pasaron de tardar cuatro años un equipo a hacerse todas de golpe O sea, claramente pues transformó un problema tremendamente difícil en algo prácticamente rutinario Y eso no... Un problema que tiene mucha utilidad práctica, o sea, no estamos hablando de un problema académico Eso decía, que es que la función de todas las proteínas, que a la postre es una fracción brutal de la bioquímica de la vida depende de esta forma concreta tridimensional. Claro que tiene un impacto tremendo. Y no es que Alfafol consiguiese eso sabiendo mucha química, ¿vale? Estoy convencido que Héctor y Gastón, lo digo bromeando porque siempre decís lo de la química, saben más química seguramente que Alfafol, pero el bicho... Ya te digo yo que yo no Pero el bicho…
Significado #1 · Palabras #1
Héctor Socas introduce el tema del plegamiento de proteínas, reconociendo que muchos oyentes podrían no estar familiarizados con este concepto tras las discusiones previas.
Habla: Héctor SocasSignificado #6 · Palabras #3alphago y el juego goalphafold y el premio nobel químicaplegamiento de proteínas alphafoldbiología molecular con alphafoldplegamiento de proteínas oyentesintroducción al plegamiento de proteínaspreguntas sobre plegamiento de proteínas…del juego de Go, pues de ahí el que estuviéramos hablando de ese tema, hicimos esa entrevista, bueno, hablamos mucho la semana pasada de todo eso por cierto, quedaron pendientes las tomas falsas, que tengo por aquí algunas, por si luego queremos sacar, pero Antes, podemos hablar un poco en temas un poco más serios de cómo estuvo explicando muy bien Alberto y estuvimos discutiendo sobre AlphaGo y el juego de Go y cómo este sistema había aprendido a jugar de forma tan magistral, incluso a mostrar capacidades de creatividad en su forma de jugar contra Liz y Doll. Y bueno, parte del interés de todo esto es que se empieza por el juego pero todo esto es un gran desarrollo que llevó a grandes avances incluido AlphaFold, que quizás es el buque insignia de toda esa línea que ya saben que llegó incluso a ganar el premio Nobel de Química: AlphaFold, por el tema del plegamiento de proteínas como ha sido una revolución que ha abierto en temas de biología molecular una nueva vía. Entonces queríamos hablar un poquito más de eso, Juan Carlos es quien conoce más ese tema y lo puede presentar y quizás yo te pediría Juan Carlos hacer una pequeña introducción porque algunos oyentes, hablamos mucho de plegamiento de proteínas la semana pasada y algunos oyentes preguntaban ¿qué es eso del plegamiento de proteínas? Se puede explicar de forma sencilla, igual podemos empezar por ahí. Ya lo hemos hablado; tenemos varios episodios en los que hemos hablado de Alphafold, así que si alguien quiere profundizar puede ir al buscador ese que hizo nuestro amigo José Miguel Robles,…
Juan Carlos Gil explica cómo la función de una proteína depende del plegamiento tridimensional de su cadena de aminoácidos, y cómo este plegamiento a su vez depende de las interacciones entre los aminoácidos.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1 · Palabras #1proteínas piezas fundamentales de la vidaenzimas catalizan reacciones bioquímicasfactores de regulación controlan actividad celularproteínas forman andamiaje de las célulasproteína plegamiento tridimensionalinteracciones entre aminoácidossecuencia de aminoácidos y funciónplegamiento de proteínas problema décadasalphafold derivado de alphagoestructuras de 200 millones de proteínasalphafold jugó plegar proteínasalphafold y plegamiento de proteínasproteínas y bioquímica de la vidafunción de las proteínas tridimensionales…combinatoriales gigantescos que a la postre aparecen en muchísimos problemas científicos en los que a veces entendemos las reglas del problema, pero son intratables o muy lentos de investigar, pues porque el número de posibilidades es enormísimo, ¿no? y uno de esos problemas combinatorialmente intratables es el famoso plegamiento de proteínas. Muy rápido, sí, las proteínas son las piezas fundamentales de la vida. Antes hablábamos de ácidos nucleicos que son los que llevan el mensaje para cómo codificar las proteínas, porque son estas que hacen prácticamente de todo en la vida. Las enzimas, un tipo de proteínas, catalizan reacciones bioquímicas; los factores de regulación controlan actividad celular. Hay otras proteínas que forman la estructura, el andamiaje de las células, otras que transportan moléculas, en fin, hacen de todo. Y sin embargo, químicamente una proteína es una cosita muy sencilla, no es más una cadena de pequeños componentes. Antes hablamos de las bases nitrogenadas, aquellos son los componentes de los ácidos nucleicos. Pero aquí son aminoácidos y nada, hay apenas en la vida unos 20 distintos. Pero lo interesante es que la función para lo que sirve, acaba sirviendo al cuerpo, a la vida; una proteína no viene dada directamente por esta secuencia de aminoácidos sino cómo esta cadena se pliega en el espacio tridimensional y ese plegamiento a su vez depende de las interacciones entre los aminoácidos. Este de aquí se junta con el otro porque tienen afinidad y sí conocemos razonablemente bien estas interacciones individuales, pero de nuevo el problema, el número de formas posibles en el que una cadena razonablemente larga de aminoácidos se puede plegar en tres dimensiones pues es astronómico. ese es el problema del plegamiento de las proteínas que fue durante décadas abierto, pues explicar, dar con la estructura tridimensional de una sola proteína podía ser el trabajo de un doctorando, de un doctorado entero durante cuatro años, ¿vale? Entonces llegó AlphaFold, un derivado de alguna forma de AlphaGo, o por lo menos AlphaGo eran los cimientos, que no se entrenó para jugar al juego del Go, sino se entrenó para jugar al juego de Pleger Proteínas Y vamos, lo ganó, como con Lisedol predijo las estructuras de las 200 millones de proteínas que eran básicamente todas las que se conocían Así que no fue un avance incremental, pasaron de tardar cuatro años un equipo a hacerse todas de golpe O sea, claramente pues transformó un problema tremendamente difícil en algo prácticamente rutinario Y eso no... Un problema que tiene mucha utilidad práctica, o sea, no estamos hablando de un problema académico Eso decía, que es que la función de todas las proteínas, que a la postre es una fracción brutal de la bioquímica de la vida depende de esta forma concreta tridimensional. Claro que tiene un impacto tremendo. Y no es que Alfafol consiguiese eso sabiendo mucha química, ¿vale? Estoy convencido que Héctor y Gastón, lo digo bromeando porque siempre decís lo de la química, saben más química seguramente que Alfafol, pero el bicho... Ya te digo yo que yo no Pero el bicho…
Luisa Achaerandio explica cómo conectar la biología molecular con la estructura de las proteínas y su representación en ordenador, introduciendo el concepto de ángulos dihidros.
Habla: Luisa AchaerandioSignificado #8ángulos dihidros conectan grupos aminosestructura tridimensional proteína alineación aminoácidoshojas beta y hélices alfa proteínasestructura proteica llave cerradurareglas básicas estructura proteicaproteína como medicamentoplegamiento de proteínas luisa achaerandio…la biología, es decir, la biología estructural con la genómica computacional, es decir, el cómo llegas ahí, ¿vale? ¿Cómo es realmente que se pliega esa proteína? Con tres frases lo digo cuando tú quieras. Venga, porque lo diga ya. Ah, vale, pues ahora, claro. Claro, sí, sí. Pues básicamente, si tú quieres conectar biología molecular con la estructura de esas proteínas, con realmente pasarlas a un ordenador, hay una regla básica. Una regla básica de estructura, es decir, de ángulos, en este caso son los ángulos dihidros que conectan los grupos aminos, ¿vale? Esos ángulos tienen una, digamos, una orientación que solamente pueden estar en un sentido y en otro no; y luego a nivel molecular tú puedes montar la estructura tridimensional de la proteína como con una alineación de esos aminoácidos, uno al lado del otro, formando hojas beta o uno enfrente de otro de alguna manera para formar hélices alfa. Y solamente una estructura concreta funciona como si fuera una llave a una cerradura, no otra. Por eso hay reglas básicas. Por lo tanto, podemos trasladar esos ángulos, esas posiciones, esas apetencias nucleares a nivel atómicas para decir: esta estructura lo más probable es que sea de esta manera para que me funcione como medicamento, como diana molecular, como lo que sea, como para sentar eso. Puedo hacer más speed, pero simplemente creo que era bueno asentarlo porque a veces parece que las cosas no están, no sé, como que ahí hay una niebla. Me costó volver al tema del plegamiento de proteínas, que es con lo que habíamos empezado. Claro, es que como que llevaba un rato y digo: es que es importante, pero eso. Muy bien, pues venga, como decía entonces: estos experimentos en tejido cerebral de ratones, ¿verdad?. Experimentos que algunos han dicho que puede ser el primer paso a la hibernación de seres vivos, incluso de seres humanos. Entonces ya nos conecta con la…