En Toni (gràcies!) m’informe d’una gran actualització de l’Uniprot Knowledgebase (UniprotKB), que inclou la versió 55.0 de Swiss-Prot i la 38.0 del TrEMBL. Per fer-nos una idea de la magnitud d’aquestes bases de dades, hi podeu trobar 356.194 seqüències, que inclouen 127.836.513 aminoàcids i s’han obtingut de 165.776 referències. Aviat és dit!

Xifres a banda, pel que m’interessa a mi aquesta revisió és per que s’han decidit a unificar les selenocisteïnes (i altres aminoàcids especials). Fins ara, et podies trobar que una selenocisteïna estava anotada com a U (la seva notació correcta), C (com a confusió amb la cisteïna) i, fins i tot, com a X. Ara, pel que sembla, totes les selenocisteïnes es trobaran anotades com a U.

“Fullejant” la revista Plos Medicine he trobat dos articles que m’han semblat interessants. Parlen de dues malalties que al “primer món” tenim pràcticament oblidades (d’algunes ens en recordem quan hem de viatjar) però que hipotequen molt seriosament el desenvolupament dels països empobrits: la malària i la tripanosomiasi africana.

El primer article, Eliminating Human African Trypanosomiasis: Where Do We Stand and What Comes Next¹, parla de la Tripanosomiasi africana. Fa una repassada al passat de la malaltia, a com les potències colonials lluitaven i invertien recursos en controlar-la ja que complicava el desenvolupament de les seves colònies. Després parla del present, la situació actual de la malaltia i la manca de recursos de les antigues colònies per fer-los front. I, finalment, del futur, què s’ha de fer amb la malaltia?

El segon, tema recurrent (però, no per això menys important), The Limits and Intensity of Plasmodium falciparumTransmission: Implications for Malaria Control and Elimination Worldwide² , la malària i, concretament, la produïda per Plasmodium falciparum. Estudi de la distribució mundial del paràsit l’any 2007, de les zones de risc i d’on hi pot haver, potencialment, malària. La temperatura, que implica la supervivència o no del vector de la malaltia, és quelcom que és té molt en compte a l’hora d’estudiar possibles zones on hi pot haver malària.

1. -Pere P. Simarro, Jean Jannin, Pierre Cattand, Plos Med. 2008 5(2)
2. -, Priscilla W. Gikandi, Andrew J. Tatem, Abdisalan M. Noor, Dave L. Smith, Simon I. Hay, Robert W. Snow, Plos Med. 2008 5(2)

La diabetis de tipus I es caracteritza per la no-producció d’insulina per part de les cèl·lues beta del pàncrees. En condicions normals, les cèl·lules beta, reaccionen a la presència de glucosa produint insul·lina que, a la seva vegada, prepara les cèlu·lules de l’organisme per a processar la glucosa. Si les cèl·lules pancreàtiques no responen a la glucosa (no reconeixent-la o no produint insulina), no s’allibera insulina i, per tant, la glucosa que corre per la sang no serà absorbida.

La no-absorció de glucosa fa, primer, que les cèl·lules no rebin el seu “combustible” i, en segon lloc, que aquesta [glucosa] produeixi danys en diferents teixits de l’organisme. De moment, l’única teràpia pels pacients que pateixen diabetis del tipus I és administrar-se insulina després dels àpats. És quelcom que funciona, però que implica punxades constants amb la incomoditat que tot això suposa, a banda dels perills que comporten les sobtades pujades o baixades de glucosa.

Hi ha hagut diferents proves per “crear” cèl·lules pancreàtiques beta i, fins ara, els millors avenços han aconseguit fer cèl·lules que produeixin insulina però, aquestes no responien correctament a la presència o absència de glucosa. Però aquí va la novetat: fa un parell de dies, la versió a la xarxa de la revista Nature Biotechnology publicava (el 20 de febrer) un article que significa un gran avenç, s’han aconseguit fer cèl·lules que generin insulina com a resposta a la presència de glucosa.

L’equip d’investigadors, dirigit pel Prof. E Bartge, de la companyia de biotecnologia situada a San Francisco, Novocell, ha aconseguit produir i implantar cèl·lules que generen insulina en presència de glucosa. L’experiment s’ha fet a partir de cèl·lules mare embrionàries i presenta, com a novetat, primer, la resposta de les cèl·lules a la presència o abscència de glucosa i, segon, que funciona in vivoI, és a dir, implantades en un organisme.

Sempre que he de fer algun resum o presentació per la feina ho faig amb LaTeX. M’és senzill, m’ho formata tot de manera ben senzilla i, quelcom que també és important (com a mínim per la meva feina), és molt senzill escriure-hi fórmules matemàtiques.

Doncs, si bé, com dic, amb LaTeX, no tinc cap problema per fer símbols matemàtics, lletres gregues,… amb HTML no em passava el mateix. Sincerament, tot i conèixer prou el llenguatge, no tenia ni idea de com entrar aquests caràcters. Dies enrere vaig fer una cerca a la xarxa, vaig trobar molta cosa però, la millor: HTML Character Reference.

Debian Sequence Analysis, a la wiki de Debian, interessant recull d’eines, moltes lliures, enfocades a l’anàlisi de seqüències (proteïnes, DNA,…). Aplicacions en línia de comanda, gui, web,… El llistat inclou l’enllaç al projecte, la llicència i, si es dóna el cas, l’estat de desenvolupament del corresponent paquet Debian.

Petit problema bioinformàtic: treballo amb uns enzims anomenats Formiat deshidrogenasa. És una gran família d’enzims que tenen com a funció oxidar el formiat a diòxid de carboni obtenint dos electrons i un protó. Aquests enzims són presents en bacteris i aquests els empren com a font d’electrons i protons.

Fins ara he treballat, bàsicament, amb la Formiat deshidrogenasa H, d’Escherichia coli, que té, com a fets característics, una selenocisteïna i un àtom de molibdè. Però hi ha, com he dit, moltes formiat deshidrogenases, n’hi ha que són selenoproteïnes (com la meva), n’hi ha que no (en comptes de selenocisteïna tenen cisteïna), i, curiosament, n’hi ha que canvien el molibdè per un altre metall, el tungstè. He estudiat, amb un model a nivell quàntic, quines implicacions pot tenir el canvi de metall i ho he comparat tant en models amb seleni (selenoproteïnes) com amb models amb sofre. Hi ha diferències importants.

El dubte/problema que se’ns planteja ara: quina proporció de seleni/sofre hi ha en les proteïnes amb molibdè? i en les proteïnes amb tungstè? Amb els resultats quàntics em puc arriscar a fer les meves prediccions (que no anunciaré fins que no siguin segures), però només amb aquests resultats no puc confirmar res. Aquí entra en joc la bioinformàtica, que espero que m’il·lumini una mica el tema i pugui donar resultats ja més demostrables.

Properament (espero), la solució.

Aquests dies estic jugant a fer dinàmiques moleculars, té el seu què, a més a més, em permet seguir amb més detall com evoluciona una reacció tenint en compte el seu entorn. Una cosa que m’interessa saber, entre d’altres coses, és l’evolució de la càrrega de diferents àtoms al llarg de la reacció, partint de la base que només conec la càrrega inicial i la final.

Per fer aquesta aproximació (evolució de la càrrega) així com d’altres aproximacions de paràmetres que varien al llarg de la reacció, introdueixo el factor “lambda” (λ). Lambda va variant al llarg de la reacció, comença per un valor de zero (reactius) i va fins a 1 (productes). Així doncs, quan tenim un λ=0 estem a reactius, λ0.5, podem dir que és un punt intermedi de la reacció (no té per que ser l’estat de trancisió) i, amb λ=1 som a productes. Així doncs, la variació d’una propietat, per exemple, la càrrega (q) al llarg d¡una reacció es pot explicar com a:

q=q_i(1-λ)+q_iiλ

On q_i és la càrrega inicial, q_ii la càrrega final i q la càrrega del moment. Si som a reactius, tenim que λ=0, per tant, q_iiλ=0 i, per tant, q=q_i(1-λ), que, com que λ és zero, queda com a q=q_i(1-0) i, finalment, q=q_i. Podeu fer la mateixa extrapolació per a λ=1. Així doncs, l’equació ens permet saber l’estat d’una propietat determinada en un moment concret de la reacció. En el meu cas, m’interessa saber la càrrega.

Per a fer un càlcul ràpid, es pot programar un script que no té massa complicació (aquí en teniu un exemple en php). Simplement cal modificar el codi per dir-li quina és la càrrega inicial, la final i a córrer!

Jabref és un programa gràfic, de codi obert, per gestionar bibliografia. Però no només això, sinó que el que per a mi el fa especial (a banda que és programari lliure), és que desa la informació directament en firtxers bibtex, cosa que el fa molt interessant.

Bibtex és el format de fitxer que fa servir LaTeX per a la bibliografia. El fet de tenir un programa gràfic que treballi directament amb aquest format (Jabref fa servir com a base de dades el mateix bibtex) facilita molt les tasques tant d’escriure articles/treballs com d’importar bibliografies. És a dir, vas manipulant la base de dades amb el programa gràfic (desenganyem-nos, és el més còmode), i en qualsevol moment pots lincar el fitxer en un document LaTeX i llestos! sense haver d’importar coses, manipular a mà,… res.

Però la cosa no es queda aquí. A banda de l’aplicació bàsica de manipular una base de dades bibtex, Jabref té moltes més funcionalitats que simplifiquen encara més la feina. Pel que fa a la manipulació estricta de la base de dades, té funcions de cerca, filtrat, enllaç amb PDF (és automàtic si el nom del fitxer és el mateix que l’etiqueta bibtex de l’entrada), avisa de duplicats,… I, a banda, permet descarregar referències directament de bases de dades públiques (com el MedLine, on hi fa la cerca directament) i importar fitxers de bibliografia d’altres bases de dades (com la Web of Knowledge) i diverses revistes.

Per acabar, és un programa multiplataforma. Què vol dir? funciona en tots els sistemes operatius. Està escrit en java i simplement cal tenir el java instal·lat per a fer-lo anar:

java -jar jabref-versió.jar

I, llestos!

L’Agaricus bisporus és el “xampinyó comú”, el que més es cultiva i més es menja. Mai se li han assignat propietats nutritives especials, res que el converteixi en un aliment funcional. En canvi, altres espècies de xampinyó comercialitzades sobretot al Japó, gaudeixen de gran històries com a aliments sans, que van bé pel sistema immune, contra el càncer,… naturalment, són molt més cars i apreciats que el pobre A. bisporus.

Sovint, les bones propietats d’un aliment es relacionen amb el seu poder antioxidant (capaç de neutralitzar els productes oxidants propis del nostre metabolisme), s’acostuma a dir que un aliment ric en substàncies antioxidants és bo. Sense ser la bicoca, és cert. Teoria en mà, si ajudem l’organisme a eliminar allò que l’envelleix i el fa malbé, ens pot durar més. Per això, en certa manera, podem dir que un aliment ric en antioxidants, serà “bo per la salut”. Cal agafar-ho amb pinces ja que hi ha molts factors que influeixen en el correcte funcionament de l’organisme a la vegada que no tot allò que mengem acaba absorbit i fent l’efecte desitjat.

Doncs bé, tornant al xampinyó. Resulta que el xampinyó que trobem al mercat, el blanc, relativament econòmic i, fins ara, sense cap propietat destacable com a aliment funcional, conté moltes més substàncies antioxidants que aquelles espècies japoneses, més cares i apreciades, que gaudeixen de l’etiqueta de beneficioses. La investigació l’han dut a terme científics de l’Institut National de la Recherche Agrinomique (estat francès) i està publicat a la revista Journal of the Science of food and agriculture.

Article, review¹ molt interessant que fa una posada al dia dels mètodes teòrics existents per a estudiar una catàlisi enzimàtica. Està escrit pel Prof. Arieh Warshel, de la Universitat del Sud de Califòrnia, que, tot i centrar-se molt en els seus mètodes (ell s’ho pot permetre), fa un repàs de tot el que podem fer a l’hora d’estudiar com funciona un enzim.

Primer ens planteja el problema: què és una reacció enzimàtica? com la podem estudiar?. Seguidament, ens fa una introducció a com el podem abordar: els estudis amb models de centres actius són vàlids? cal treballar sempre amb tota la proteïna? com podem validar el nostre mètode?. I, finalment, la solució. Ens parla dels mètodes QM amb models de centres actius, després planteja treballar a nivell quàntic amb sistemes més grans, fa un repàs dels diferents mètodes QM/MM, una mica de base teòrica, com funcionen. Després se centra molt en els estudis EVB (Empirical Valence Bond), un dels seus mètodes estrella.

És un review amb les fórmules justes, ni moltes ni poques, no entra en profunditat en cap mètode però la informació que hi dóna és suficient. A mi m’ha agradat per que ofereix una visió de conjunt, no m’ha aborrit la teoria però tampoc l’he trobat fluix. En fi, crec que és una bona introducció (com a mínim pels que no som químics) a com podem estudiar un enzim. Cal dir que estic content ja que considera que els estudis quàntics amb petits models (el que faig jo) són vàlids només en el cas de les metal·lopreteïnes (amb les que treballo jo) i ho justifica dient que davant la presència d’un metall, l’efecte de la resta de la proteïna és molt més limitat.

1- Warshel A., Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 2003, 32:425-443