Capítulo 3: Visualización de estructuras en tres dimensiones

Vistazo
“Este capítulo nos introducirá al tema de biología estructural y nos mostrará dos interfaces para
visualizar estructuras moleculares en tres dimensiones.
Iniciaremos visitando la página del Protein Data Bank, PDB, que a nivel público es la base de
datos más completa de biología estructural. En especial conoceremos el formato PDB, que es
el estándar donde toman base todos los programas de visualización.
Luego aprenderemos a analizar estructuras con Jmol, un visualizador de estructuras muy
versátil basado en Java
También aprenderemos a analizar los cuatro niveles de estructura proteica y a sacar
conclusiones a partir de las propiedades fisicoquímicas de la molécula.
Por último utilizaremos Cn3D, que es el visualizador de estructuras en 3D del NCBI y
aprovecharemos en especial la posibilidad de este visualizador para mostrar alineamientos de
estructuras en tres dimensiones.”
Introducción
“Queremos sugerir una estructura para la sal del ácido deoxiribonucléico (A.D.N.). Esta
estructura tiene características novedosas, que son de un considerable interés biológico. [...]
No dejamos de percatarnos que el apareamiento específico que hemos postulado,
inmediatamente sugiere un posible mecanismo de copia del material genético.”
J.D. Watson & F. Crick, Nature, Abril 25 de 1953
“Cualquier físico competente puede “hacer” mecánica cuántica, pero las historias que nos
contamos acerca de lo que estamos haciendo son tan variadas como los cuentos de
Scheherazade [“Las mil y una noches”], y casi tan implausibles. Richard Feynman (uno de sus
practicantes más importantes) mencionó: ‘creo que puedo decir con seguridad que nadie
entiende la mecánica cuántica’”.
D.J. Griffiths, en el libro “Introduction to Quantum Mechanics”, 1994
“El tonto colecciona datos; el hombre sabio los selecciona.”
J. W. Powell, 1888
Hoy en día es posible determinar con gran exactitud y precisión las coordenadas espaciales de
todos los átomos que componen las macromoléculas biológicas (como proteínas, ADN, ARN,
entre otras). Esto nos permite realizar representaciones de estas moléculas, que a su vez nos
dan información acerca del mecanismo de acción y su papel en la célula: la estructura nos da
una idea de la función.
Sin embargo, para lograr entender esta función no basta con conocer la posición de cada uno
de los átomos y sus enlaces con absoluta precisión. Para entenderla hay que saber resaltar los
aspectos fundamentales de la molécula y para esto tenemos que valernos de modelos.
Los modelos son como mapas – funcionan muy bien para el fin que se les ha asignado (como
guiarnos en una ciudad o carretera desconocida), pero a cierta resolución fallan (en un mapa
2