Instituto de Biotecnologia UNAM

Dr. Alejandro Angel Garcia Rubio Granados

INFORMÁTICA, ESTRUCTURA Y EVOLUCIÓN MOLECULAR




"Nada en biología tiene sentido si no es a la luz de la evolución!" La biología molecular no es la excepción. Sin embargo, parte del enorme éxito de la biología molecular es que también recibe fundamento, enfoques y metodologías de otras sólidas áreas del conocimiento: la física, la química y la informática. Nuestros proyectos se unifican por el intento deliberado de incluir esas áreas en la solución de problemas biológico-moleculares, convocando, de manera muy especial, a la informática y a la evolución. Evolución dirigida de proteínas (Teórica y experimental). Asombrados ante la perfección de las proteínas naturales, es inevitable que los biólogos estructurales queramos entender e imitar el proceso que las genera. Así ha surgido la llamada "evolución dirigida de proteínas", que es el intento de aplicar el principio Darwiniano de variación/selección para modificar proteínas hacia nuevas funciones deseadas. Aunque el enfoque es muy reciente, existen ya varios reportes de su aplicación exitosa. Nosotros queremos entender cómo, cuándo y porqué funciona el principio de variación/selección, para así poderlo aplicar con mayor provecho a la obtención de proteínas interesantes. Nuestro enfoque es dual: Por un lado estamos desarrollando la teoría relevante mediante simulaciones en computadora. Por el otro, estamos probando a la beta-lactamasa (TEM) de E. coli como el mejor modelo experimental para rápida y rigurosamente corroborar en el laboratorio nuestras hipótesis. Minería de datos. Los proyectos masivos de secuenciación genómica están produciendo caudales de datos crudos. Para aprovecharlos ha surgido, de la bioinformática, un área nueva llamada "minería de datos" porque intenta separar los datos valiosos de los poco importantes. Los enfoques y algoritmos usados son muy diversos, pero todos de una forma u otra utilizan criterios estadísticos para filtrar la información. Nosotros estamos desarrollando algoritmos novedosos y usándolos para hacer búsquedas específicas. Un ejemplo ya publicado es el del programa HIDROFIL que busca proteínas inducidas por estrés osmótico. Una novedad de este programa es que no usa criterios de homología, ya que la diversidad de proteínas inducidas por ósmosis hacia tal enfoque inaplicable. Genómica comparativa Cuando se secuencian genomas completos no sólo se obtiene mucha información, sino que además, por ser completa, ésta no tiene sesgos de muestreo. Para muchos fines ésta es una propiedad muy importante. Existen en la actualidad más de 30 genomas completamente secuenciados. Nosotros los usamos para hacer estudios comparativos, lo que hemos denominado "Genómica comparativa". Esto nos permite preguntarnos "¿Porque el genoma de ciertas especies tienen tal propiedad y el de otras no?". De esa forma, hemos investigado diferencias en la curvatura promedio del DNA entre distintas especies Archaeo- y Eu-bacterianas. De forma similar, actualmente investigamos cómo bias mutacionales han dado origen a diferencias intra-especificas en el uso de aminoácidos y si estas diferencias pueden ser desestimadas como adaptativamente neutrales o no.




Líneas de Investigación

Bioinformática

Estructura, Función y Manipulación de Péptidos y Proteínas

Biología Molecular y Celular de Animales

Biología Molecular y Biotecnología de Plantas





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