Unidad Bioinformática y Biología Computacional
La unidad de Bioinformática y biología computacional (UBBC) proporciona servicios de análisis de datos bioinformáticos, ayudando a nuestros usuarios a comprender los resultados obtenidos a partir de grandes cantidades de datos, principalmente generados por experimentos de secuenciación masiva (NGS, next-generation sequencing technologies).
La UBBC es una unidad experta que ofrece soluciones bioinformáticas integrales en todos los aspectos de secuenciación y sus aplicaciones, utilizando algoritmos y pipelines de vanguardia, como así también en el análisis de imágenes de microscopia óptica y electrónica.
Servicios
Servicio Bioinformática Estructural
Análisis de secuencias de proteínas
El análisis de secuencias de proteínas implica someter una secuencia de proteína o péptido a una variedad de métodos analíticos con el fin de investigar sus características y funciones. Este proceso permite comprender mejor los aspectos estructurales y funcionales de la proteína
En esta área la UBBC realiza los siguientes análisis:
- Comparación de secuencias (deducción de homología )
- Análisis de dominios y motivos
- Determinación de estructura molecular
- Análisis filogenético de proteínas
- Predicción de péptido señal, regiones transmembrana, localización subcelular y regiones desordenadas.
- Análisis de dominios y motivos funcionales
- Identificación de elementos de estructura secundaria como hélices alfa, láminas beta y giros.
- Modelamiento de la estructura tridimensional de la proteína
Análisis de interacción proteína ligando y dinámica molecular
El análisis de interacción proteína-ligando y la dinámica molecular son herramientas esenciales en bioquímica y biología estructural. Permiten estudiar cómo las proteínas interactúan con fármacos, metabolitos y otras biomoléculas, proporcionando una comprensión detallada de los mecanismos de acción a nivel atómico. Por su parte, la dinámica molecular ofrece una visión en tiempo real de los movimientos y cambios conformacionales de las proteínas, revelando información sobre su estabilidad, flexibilidad y funcionalidad.
En esta área la UBBC realiza los siguientes análisis:
- Docking molecular
- Cálculo de Energía Libre
- Virtual screening
- Dinámica molecular
Las técnicas de virtual screening, docking molecular, cálculo de energía libre y dinámica molecular pueden utilizarse en conjunto para proporcionar una visión completa y precisa de las interacciones entre moléculas. Por lo tanto, el protocolo específico debe diseñarse de acuerdo con los requerimientos del usuario
Docking Molecular
- Preparación de las estructuras
- Definición del sitio de unión
- Configuración y ejecución del docking
- Análisis de los resultados.
Cálculo de Energía Libre
- Preparación de los complejos.
- Selección de métodos para el cálculo de energía libre (MM-PBSA/MM-GBSA).
- Ejecución de simulaciones de dinámica molecular para obtener trayectorias de complejos en diferentes estados.
Virtual Screening
- Preparación del sistema molecular y biblioteca de compuestos de interés optimizados.
- Configuración y ejecución del screening de ligandos contra el sitio de unión de la proteína.
- Filtrado y validación in silico para identificar compuestos con alta afinidad de unión y priorización de los compuestos.
Dinámica Molecular
- Preparación de estructuras de interés (DNA, RNA, proteínas o complejos).
- Configuración y parametrización del sistema utilizando campos de fuerza como AMBER, CHARMM o GROMACS.
- Minimización y equilibración del sistema.
- Obtención de las trayectorias analizando los movimientos y cambios conformacionales.
- Evaluación de las conformaciones generadas mediante afinidad de unión.
- El Docking Molecular y los Cálculos de Energía Libre pueden incluir el uso de técnicas QM/MM (Quantum Mechanics/Molecular Mechanics) para refinar conformaciones y obtener energías de unión más precisas.
- También es posible realizar mutagénesis sitio dirigida in silico para modelar y predecir el impacto de mutaciones específicas en la estructura y función de proteínas, facilitando estudios sobre funcionalidad, estabilidad y diseño de proteínas
Otros análisis
La UBBC también puede realizar otros análisis no descritos aquí (en donde existe secuenciación NGS o Sanger) que son discutidos directamente con los usuarios en base a sus necesidades. Para cada caso, se evalúa la factibilidad del análisis. Algunos ejemplos son:
- Tipificación de organismos mediante secuenciación Sanger
- Análisis de metilaciones genómicas (BS-seq)
- Análisis de inmunoprecipitación de la cromatina (ChlP-seq)
- Genotipificación por secuenciación (GBS)
- Multiómicas. Estudios combinando diferentes experimentos de secuenciación másivas
- Análisis de Imágenes