Protein Splicing eta Kimika Kuantikoa

Aurreko sarreran, erronka bota nien nirekin TheoBio2013 konferentzian parte harturiko bi lagunei. Joniri eta Elenari. Sarrera horrek komentarioak sortu zituen, bi lagun hauei sarrera bana idazteko eskatuz. Zergatia? Dudak ditut :-)

• Beraien lana interesgarria izatea jendearendako 
• Kongresuetan etab nik neuk egindako hankasartzeak eta kuriositateak kontatuko nituelako. 

Nire ustez, bi aukeretatik zerbait dago! Horra, Jonik erronka hartu zuen, eta hemen dago bere kontribuzioa (hortaz, gutxi barru nik neuk pasatako egoera lotsagarriak kontatuko dizkizuet...). Besterik gabe, Joni lankidearen sarrerarekin uzten dizuet: "Protein Splicing (proteina apurketa) eta Kimika Kuantikoa".

Beno, Txoniren eskeintza onartuz (a ze erremedioa!), lehenengo aldiz blog interesgarri honetan idaztera animatu naiz. Proposamen hori jarraituz, Theobio2013 kongresuan emandako aurkezpenaren azalpen txiki bat ematen saiatuko naiz. Ea zer ateratzen den!

Protein Splicing izeneko prozesu bati buruzko ikerketa aurkeztu nuen kongresu hortan. Prozesu hau pixka bat azaldu aurretik, irakurleren bat proteinekin tratatzea oso ohitua ez badago, bi hitz molekula erraldoi hauei buruz. Proteina bat amino-azidoz osatutako molekula handi bat da, normalean ehundaka amino azidoz. Amino azidoek 20-30 atomo dituzte, eta naturan 20 amino azido mota desberdin daude. Mota desberdineko amino azidoak konbinatuz osatzen dira proteinak. Beraz, denera proteina bat milaka atomoz osatuta dago.

Proteina bat nola dagoen eratuta azaldu ondoren, buelta gaitezen Protein Splicing zer den azaltzera. Orokorrean, gure gorputzean ditugun proteinak DNA-n gordeta dagoen informazio bati jarraituz sortzen dira. Hortarako, bi pauso daude: transkripzioa, eta translazioa. Pauso hauetan zehazki zer gertatzen den sakondu gabe, bakarrik esan bukaeran proteina bat sortzen dela. Hala ere, proteina hori oraindik ez dago prest bere ekintza biologikoa burutzeko. Aktibazio biologiko hori normalean beste proteina batek burutzen du. Hala ere, badira zenbait proteina, beste inoren laguntzarik gabe, aktibazio hori egiteko gai direnak; pertsona batzuk bezela, nahiago dute beraien arazotaz beraiek bakarrik arduratu...

 

Protein splicing prozesua jasaten duten proteinak dira adibide bat. Prozesu honetan, proteinaren zati bat (berdez goiko irudian) moztu egiten da, ta beste bi zatiak (kolore urdin ta gorriz goiko irudian) elkar lotzen dira biologikoki aktiboa den proteina sortzeko. Hortik dator Protein Splicing izena, splicing, inglesez, lotzea, edo elkartzea esan nahi baitu. Aipatu proteina bat bera bakarrik puskatzeko gaitasuna ondo ulertzea garrantzitsua dela proteinen ingenieritzan. Hori zer den? Laborategian proteinak manipulatzeko gaitasuna, hau da, proteinak moztu, konbinatu eta proteina berriak sortzeko ahalmena. Eta hortarako, protein splicing-en proteinaren mozketa nola gertatzen den ulertzea oso erabilgarria izan daiteke.

Protein Splicing prozesua aurrera eramateko garaian, proteina osatzen duten amino azido guztien artean gutxi batzuk arduratzen dira erreakzioa burutzen. Laborategian egindako esperimentuei esker amino azido horiek zeintzuk diren nahiko jakina da. Hala ere, esperimentu horiek ez digute argitzen amino azido horiek zer egiten duten zehazki. Hau da, badakigu zeintzuk diren erreakzio aurrera eramaten duten amino azidoak, baina zehazki zer egiten duten ez dago argi. Asmakizun bat bezala da, esperimentuen bidez pista batzuk lor daitezke, baina erreakzio horretan zehazki zer gertatzen den deduzitu egin behar da eskura dauden datuekin. Ta asmakizun hori ebazteko garaian, zorionez, hor dago kimika konputazionala laguntzeko.

Kimika konpuntazionalean proteinak simulatu egiten ditugu kimika kuantikoak eskeinitako baliabideak erabiliz, ta horri esker, elektroiak, atomoak eta molekulak “ikus” ditzakegu. “Ikus” komila artean diot, ze kontuan izan behar da guk simulazioak egiten ditugula. Modu hortan, erreakzio oso bat simulatu dezakegu. Proteina oso molekula handiak direnez, teknika desberdinak konbinatu behar dira kalkuluak egiteko garaian. Ze teknika erabakitzea ez da erraza, denek abantailak eta desebantailak baidituzte, eta horrek eztabaida interesgarriak sortu ditu Theobio kongresuan zehar.

Adibide bezala, Protein Splicing-en gerta daitekeen erreakzioaren zati baten simulazioa ikus dezakezue goiko bideoan. Bertan, atomoak mugitzen doaz, hau da, erreakzioa nola gertatzen den ikus dezakegu. Kasu honetan, protoi bat amino azido batetik (cysteina) beste batera (aspartatoa) doa. Pelikulan atomo txuri bat (protoia) atomo hori batetik (sufrea) gorri batera (oxigenoa) doala ikusten da. Kalkulu hauen bitartez, erreakzio hori posible den erabaki dezakegu, lortzen ditugun estrukturak eta energiak aztertuz eta dauden datu esperimentalekin konparatuz. Kasu honetan, bat datozela uste degu, ta guk Protein Splicing prozesuan erreakzio bide hori gertatzen dela proposatzen degu.

Ba hau da kontatu behar nizuen guztia. Espero zerbait ulertu izana, ta ez bada hala izan, nik sarreratxo hau idazteak Txoniren bere anekdotak kontatzeko balio izango du behintzat! 

Descargo de responsabilidad: He utilizado las imágenes sin ánimo de lucro, con un objetivo de investigación y estudio, en el marco del principio de uso razonable - sin embargo, estoy dispuesto a retirarlas en caso de cualquier infracción de las leyes de copyright.

Disclaimer: I have used the images in a non for profit, scholarly interest, under the fair use principle - however, I am willing to remove them if there is any infringement of copyright laws.