Fins fa una estona, tenia un problema: estic fent unes dinàmiques moleculars d’un enzim que catal·litza una reacció determinada, en aquest cas, l’oxidació de l’anió formiat a diòxid de carboni. La reacció transfereix un protó a l’enzim que, després s’ha de regenerar per recomençar el cicle. Fer la dinàmica d’aquesta reacció és relativament senzill, he afegit el substrat (formiat) al PDB de la proteïna i he fet la dinàmica. Perfecte, obtinc el CO₂ i l’enzim protonat. Fer les dinàmiques de la regeneració de l’enzim ja no és tant fàcil: vull eliminar producte (el diòxid de carboni) però part del residu introduït al PDB (l’anió formiat) no vull que desapareixi, ja que és el protó que he d’estudiar com deixa l’enzim.

Hi ha opcions complicades: eliminar part del formiat (el CO₂) del PDB, però això implica canviar la llibreria d’aminoàcids. També es pot modificar el PDB per situar el CO₂ llunt del centre actiu, però això fa que el programa no entengui que un residu tingui el seu hidrogen, per exemple, a 100 amstrongs. En fi, ho he provat i no és gens fàcil.

La solució? “silenciar” part del residu formiat. Les dinàmiques que estic fent són una mena de QM/MM i, de fet, en la regeneració de l’enzim ja tinc el diòxid de carboni fora de la part QM mentre el protó sí que hi és. En estar fora de la part QM, es podria dir que la importància de cada àtom rau en la seva càrrega (que s’obté de la llibreria de residus). Doncs, si poso a zero la càrrega del CO₂, problema resolt! es pot fer modificant la llibreria però, per fer-ho de manera senzilla jo ho faig als fitxers d’entrada del càlcul. Com?

1) dic al programa que el residu “formiat” té càrrega zero
2) assigno una càrrega concreta al protó.

En MOLARIS, el programa que estic emprant, es faria així. Abans de començar cada dinàmica cal posar el següent:

enzymix
pre_enz
setcrg0 720
setcrg 11192 0.013
quit
quit

Sovint el major o menor risc de patir càncer es relaciona amb factors externs com ara les radiacions i, cada vegada més, la dieta.

Les radiacions tenen una relació clara i coneguda per tothom. Una radiació pot mutar el DNA de les nostres cèl·lules. Si aquest dany al DNA és lleu, tenim mecanismes que reparar-lo o, sinó es pot, eliminiar la cèl·lula. Però si el dany és més greu o se n’acumulen d’altres, pot derivar en un tumor. Un exemple de radiació, le radiació solar. D’aquí la importància d’emprar protectors solars.

La dieta ja és més “curiosa”. Des de fa temps s’ha relacionat la poca ingesta de fibra amb tumors al colon (la fibra no és l’únic factor!) però, i els altres aliments? hi ha aliments que poden afavorir l’aparició de càncers? n’hi ha que ens poden protegir? Tot i que el càncer no és quelcom senzill i aquestes relacions no poden ser, ni molt menys, definitives (és a dir, no menjar fibra no implica que segur que pateixis càncer de colon), hi ha certes relacions.

De la relació entre la dieta i el càncer se’n parla aquests dies en la trobada anual de l’Associació Americana per la recerca del càncer. El portal Biology NewsNet, ofereix un resum dels abstracts més interessants.

A healthy diet and lifestyle protect against a wide range of diseases, and new research presented at the American Association for Cancer Research 2008 Annual Meeting, April 12-16, shows that cancer is no exception. Researchers demonstrate how excessive alcohol drinking could lead to an increased risk of breast cancer, how consuming too many calories may increase one’s risk for melanoma, and why with folic acid, timing is everything for colon cancer prevention.

L’FDA (Food and Drug Administration) dels Estats Units està en alerta per les reaccions al·lèrgiques  a l’heparina. L’heparina és un anticoagulant molt emprat ja des de fa temps i utilitzat sovint en intervencions quirúrgiques i tractaments de diàl·lisi per evitar que la sang coaguli. S’extreu del budell dels porcs.

L’heparina estudiada és de la casa Baxter i la preocupació rau en el fet que si bé durant l’any 2006 als Estats Units van morir tres persones degut a una reacció al·lèrgica al producte, des del novembre del 2007 fins ara, ja n’han mort 62 (i la xifra podria arribar a poc més del centenar). Tots els casos estan relacionats amb el mateix laboratori i tenen el punt comú de ser produïts amb primeres matèries d’origen xinès.

Això ha obert el debat de si cal regular la producció exterior d’alguns productes. La pregunta és si el que que es produeix fora del país segueix realment les normes i controls de qualitat que es requereixen dins del propi país. Les respostes, de moment, són, per una banda, dels productors xinesos, que diuen garantir la qualitat i de la FDA mateixa, que es planteja obrir agencies en aquells països on es produeixen primeres matèries d’alguns productes.

Aquests dies passats, des de diumenge al migdia fins ahir, he estat a Càrdiff (Gal·les), de congrés. He anat al MGMS Spring Meeting (trobada anual que fa la Molecular Graphics Modelling Society) que, més que un gran congrés, és una trobada força internacionalitzada, de la societat convocant. Ve a ser uns “quàntics catalans”  (trobada anual de la Xarxa Catalana de química teòrica) però internacional.

La infraestructura era modesta, el material i coffee-breaks senzillets (cal dir que el preu del congrés tampoc era astronòmic), però, la qualitat de les xerrades i el nivell d’organització, molt bons. Les xerrades estaven dividides en blocs de quatre, la primera més llarga i feta per algú amb més “solera” i les tres restants, més curtes i per gent amb menys “solera”. Sempre hi ha excepcions, però la majoria m’han estat molt interessants. A més a més, els chairmans han garantit la puntualitat i i compliment de l’horari (quan n’apendrem aquí d’això?).

Com a factor comú, cal dir que el tema més general de les xerrades ha estat el “bio”. La majoria d’estudis presentats feien referència a mètodes emprats per estudiar sistemes biològics, a l’estudi de proteïnes en sí, enzims, algun fàrmac. M’han agradat, de manera especial, les intervencions de’n Fahmi Himo, del KTH d’Estocolm i de’n Jeremy Harvey, de la Universitat de Bristol.

El que m’ha sorprès és que molta gent empra mètodes QM/MM per sistemes biològics sense “cap problema”. Quan els sistemes mostrats contenen metalls, la proporció de QM/MM ha estat inferior però, tot i així, m’ha sorprès veure que, d’una manera o altra, molta gent aplica QM/MM a les proteïnes.

També m’ha sorprès la relativa forta penetració de les empreses, aquí no hi estem acostumats però, fins a quatre o cinc empreses i/o serveis externs han fet xerrades. Algunes explicaven el que oferien i d’altres, els magnífics resultats que s’obtenen amb els seus programes. Sé que totes elles estaven entre els patrocinadors, però m’ha sorprès que fessin xerrades i tot. Aquí, la universitat i l’empresa les tenim molt més separades.

Per acabar, el dimecres al migdia vaig fer la meva xerrada, la darrera del congrés. N’estic content. Sempre, passes nervis abans de xerrar, retoques mil vegades la presentació, t’ho mires i remires… i… tot, per rematar-ho en vint minuts. Estic content però de com vaig xerrar, em vaig sentir còmode i, pel que em van dir algunes persones després, el tema havia estat interessant. La meva xerrada portava per títol: Computational studies on the active center of FDH enzymes. Aquí es pot descarregar la presentació (pdf).

La ciència és quelcom exclusiu dels països rics? en certa manera sí. Només quan tens unes necessitats socials mínimes cobertes, decideixes invertir en ciència. La ciència és cara i, si en països com el nostre no hi ha una aposta clara de les institucions per la recerca, encara n’hi haurà menys en països on els recursos són més limitats.

Però, podem parlar realment d’exclusivitat? No. I us cito un cas pràctic: Cuba. Consideracions polítiques al marge, el país destaca pel gran nombre de metges i el seu elevat nivell de formació. I, és més, per la “cooperació” que fa aquest país amb els seus metges. Admirable. A Nicaragua, després de la Revolució Sandinista es van fer les brigades alfabetitzadores, sanitàries,… gent amb bona formació acadèmica anava arreu del país per alfabetitzar als seus conciutadans, vacunar-los,… Cuba ho fa amb els seus metges però lluny, fins i tot de les seves fronteres.

Però, tornant a la ciència. En un país embargat és difícil aconseguir material científic, molt difícil! però és un país amb un bon capital humà, amb miseria, sí, però també amb gent molt ben formada en medicina, biologia,… I, pel que sembla, la biologia computacional està esdevenint una sortida a molts científics del país. És més senzill (tot i que no és fàcil) aconseguir ordinadors que reactius.

Un article, Computational Biology in Cuba: An Opportunity to Promote Science in a Developing Country,  publicat el novembre passat a PLoS Computational Biology fa un resum de la situació d’aquest camp de la ciència a Cuba. Parla dels antecedents, del que busquen, dels problemes que tenen iles solucions,…

Computational biology can be considered a supradisciplinary field of knowledge that merges biology, chemistry, physics, and computer science into a broad-based science that is important to furthering our understanding of the life sciences. Although a relatively new area of research, it is recognized as a crucial field for scientific advancement in developing countries. This Perspective introduces our vision of the role of computational biology in biomedical research and teaching in Cuba. Except where individuals are directly quoted, any opinions expressed herein should be considered those of the authors.

“Novetat” (per mi) de PLoS (Public Library of Science): Neglected Tropical Diseases, dedicada a les malalties tropicals oblidades. Desconec des de quan es publica aquesta revista però, per a mi, trobar-la ha estat una molt bona notícia. Darrerament he anat veient que el nombre d’articles dedicats a les malaltíes oblidades a la bibliografia en general ha anat en augment, sense tirar coets però de tant en tant he trobat algun article/noticia interessant.

El cas de PLoS és, per mi, especial. En primer lloc és una revista oberta, editada per una entitat sense ànim de lucre, amb llicència Creative Commons, disponible a tothom via internet cosa que per mi ja és una declaració de principis, totes haurien de ser així. Però, PLoS, a més a més, es pot copiar, redistribuïr,… sempre sota la llicència que he comentat.

La “nova” revista pretén tractar les malalties tropicals oblidades des de diferents punts de vista, abordant aspectes com recerca bàsica d’aquestes malalties, tractaments, economia, polítiques, epidemiologia, entrevistes i comentaris d’experts,…  A la vegada, el fet de tenir una revista d’aquestes característiques dedicada a aquesta branca de la recerca pot esperonar encara més un camp que si hagués de dependre només de la recerca privada… malament aniriem.

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.