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Cuando se me ofreció la oportunidad de escribir un artículo de divulgación científica, lo primero en que pensé fue en ayudar a aquellas personas que como yo en el pasado no teníamos ni idea de cómo encontrar información sobre proteínas sin recurrir a la wikipedia. No es que tenga algo en contra de la wikipedia. Lo que pasa es que la ciencia esta escrita en ingles, al igual que los recursos interesantes. Así que aquí estoy, dispuesto a hablar de Protein Data Bank como una de las bases de datos de donde poder obtener datos, aunque también hay otras como Uniprot y Structure con otras posibilidades muy curiosas.

Esta entrada la centrare en Protein Data Bank  por ser más sencillo como primera aproximación si no se esta familiarizado con estas bases de datos. En esta página podemos buscar principalmente proteínas cuya estructura haya sido resuelta. Presenta dos inconvenientes: primero, las estructuras que no han sido resueltas no aparecen. Y segundo, esta en ingles y hacer una búsqueda de la proteína requiere conocer el nombre de la proteína en ingles.

Una vez se tiene el nombre de la proteína se introduce en la barra de búsqueda.

A continuación aparecerán unas listas con las que podremos refinar la búsqueda limitando, entre otras, el organismo al que pertenece la proteína, el método experimental usado…

El organismo (Organism) se refiere a la especie que te interesa.

El método experimental (Experimental Method) nos indica como se ha obtenido la estructura de la proteína. Yo me quedaría siempre que pueda con las estructuras obtenidas por difracción de rayos X (X-Ray) y en su defectos por las obtenidas por RMN, resonancia magnética nuclear (Solution NMR).

La resolución de los métodos de rayos X nos habla de la calidad de la “imagen”, como si de una fotografía se tratase. Pero aquí, cuanto menor sea la resolución mejor. Una resolución menor de 2.5 Ǻ es más que aceptable.

En cuanto al año de lanzamiento sugiero buscar uno de los archivos más antiguos, si lo que buscas es la proteína sin ningún tipo de interacción con otras moléculas o en condiciones especiales. Las primeras estructuras de una proteína serán en su estado natural mientras que las siguientes mostraran interacciones con otras moléculas o con residuos modificados. Estas estructuras posteriores se obtienen con la idea de predecir como podrían actuar otras moléculas con la proteína como fármacos y tóxicos.

Una vez refinada la búsqueda  si miramos más abajo en la página vemos una lista. Cada entrada de la lista esta formada por un código de 4 letras, generalmente un número y 3 letras, estas letras son el código que tiene esta proteína en el Protein Data Bank y que puede facilitar las búsquedas futuras si ya se conoce esto (simplemente basta con poner el código en la barra de búsqueda). Debajo hay una imagen de la proteína y a la derecha el titulo de la entrada acompañada de una serie datos sobre la estructura que nos puede ayudar a identificar la que más nos interesa.

Si pinchamos en la imagen, el código o el titulo de la entrada nos aparecen los datos de la proteína divididos en una serie de pestañas.

La primera de las pestañas nos da unos datos relacionados con publicaciones de PubMed. Además tambien nos proporciona datos de la masa molecular de la estructura (Structure Weight), la longitud en residuos de aminoácidos (Length) y el organismo al que pertenece (Organism). También ofrece la posibilidad de ver la estructura tridimensional en un programa, para esto pinchar en View in Jmol.

Se puede descargar un archivo con el que poder ver la estructura de la proteína en cualquier visor como Jmol o Astex Viewer. Para esto hay que pinchar en el desplegable “Download Files” y cuando se abra, seleccionar la opción PDB File (Text).

En la pestaña de Sequence podemos ver otra vez la longitud en residuos de aminoácidos y una referencia de alguna publicación (generalmente de UniProtKB), que también nos puede proporcionar información. Además también podemos ver el % de estructura secundaria de la proteína y una imagen representativa. La imagen podemos descargarla pinchando en Image. Si te interesa la secuencia de aminoácidos puedes descargarla pinchando en FASTA. El formato FASTA se puede abrir con el bloc de notas.

La pestaña “Seq. Similarity” nos sirve para encontrar otras proteínas similares a nuestra proteína seleccionada usando como criterio la secuencia de aminoácidos. Lógicamente las más similares serán las mismas proteínas que hemos seleccionado pero en otras especies.

La pestaña “3D Similarity” también nos sirve para encontrar proteínas similares en su estructura tridimensional, independientemente de su secuencia de aminoácidos.

El resto de pestañas ofrece información sobre artículos relacionados, anotaciones y la geometría los angulos de los enlaces, además de un diagrama de Ramachandran (en la pestaña “Geometry”).

Con todo esto el lector ya debería tener una idea general de cómo obtener estructuras de proteínas en Protein Data Bank (PDB para los amigos).

Juan Pedro Pagan

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Francisco de Quevedo definía el amor, en un poema suyo, de la siguiente forma:

Es hielo abrasador, es fuego helado,
es herida que duele y no se siente,
es un soñado bien, un mal presente,
es un breve descanso muy cansado.
Es un descuido que nos da cuidado,
un cobarde con nombre de valiente,
un andar solitario entre la gente,
un amar solamente ser amado.
Es una libertad encarcelada,
que dura hasta el postrero paroxismo;
enfermedad que crece si es curada.
Éste es el niño Amor, éste es su abismo.
¡Mirad cuál amistad tendrá con nada
el que en todo es contrario de sí mismo!

Y es que, el amor ha sido fuente de inspiración para muchos artistas, pero ¿Es el amor una idea abstracta o detrás de él hay una explicación científica?

Como seres vivos que somos, buscamos perpetuar nuestra especie. Por tanto, buscamos una pareja que nos asegure esa descendencia, es más, me atrevería a decir que buscamos a nuestra pareja de una forma tal, que dote a nuestros hijos  con unas características que los “mejore”, que haga que se adapten mejor  al medio en el que vivirán. De ahí, que las características en las que más nos fijamos sean, por ejemplo,  la inteligencia, la constitución física o la belleza.

Dejando a un lado el punto de vista antropológico, el amor, como cualquier otra emoción, está regulado por factores endocrinos. Algunos de los factores que tienen un papel en el amor romántico y el apego son: la oxitocina, vasopresina, dopamina, serotonina, noradrenalina y la testosterona. Todas juntas forman “El cóctel del amor”.

Cuando nos enamoramos, aumentan los niveles de dopamina y noradrenalina. Estos neurotransmisores, que pertenecen a la familia de las catecolaminas, juegan un papel importante en el comportamiento y la cognición, la actividad motora, la motivación y el placer. Es por eso, que focalizamos nuestra atención en la persona amada. Además, la noradrenalina, como hormona del estrés que es, aumenta el ritmo cardíaco, de ahí que se nos acelere el corazón cuando vemos a nuestro/a enamorado/a.

Por otro lado, se produce una disminución de la serotonina, una monoamina neurotransmisora derivada del triptófano, que está implicada en los vínculos de pareja y en el amor. Además se sabe que participa en trastornos psiquiátricos, incluyendo el trastorno obsesivo-compulsivo (TOC), la depresión y el trastorno de la ansiedad. De hecho, las primeras etapas del enamoramiento muestran cierto grado de similitud con el TOC, incluyendo síntomas de ansiedad, estrés y pensamiento obsesivo, es decir, nos pasamos el día pensando en esa persona, debido a esa disminución de serotonina.

Otra hormona que tiene un papel importante es la testosterona, una hormona esteroidea que es secretada por los testículos, en los hombres, y por los ovarios, en las mujeres, y que está implicada en varias funciones, incluyendo el desarrollo del sistema reproductor masculino y los caracteres sexuales secundarios. La testosterona es un “afrodisíaco” natural, ya que incrementa el deseo sexual. La serotonina, la noradrenalina y la dopamina estimula la producción de testosterona, y es por eso que cuando nos enamoramos también deseamos a esa persona.

Tras este primer coctel de hormonas, el “sex on the beach” bioquímico (porque es dulce y empacha), entran en juego otras dos hormonas: la oxitocina y la vasopresina, que son dos neuropéptidos muy similares estructuralmente.

La oxitocina  está implicada en las contracciones musculares durante el parto y en la estimulación del pezón por la succión del bebé, facilitando la lactancia. También tiene efectos ansiolíticos, antinocirreceptivos (contra la sensación de dolor)  y es capaz de reducir el estrés. Además de esto, se conoce la oxitocina como “la hormona de la confianza”, ya que se ha visto, que los individuos que segregan más oxitocina son más extrovertidos. La vasopresina, por otro lado, es liberada en respuesta a en respuesta a cambios en la osmolaridad sérica o en el volumen sanguíneo, incrementando la resistenciavascular periférica y a su vez la presión arterial.

Ambas hormonas se segregan y recorren nuestro cuerpo durante el orgasmo, lo que nos permite establecer vínculos de apego y responsabilidad con nuestra pareja. También se ha visto que están implicadas en las relaciones filiales.

A grandes rasgos, y como diría Porky, “eso es todo amigos”. Si algún espíritu inquieto se ha quedado con ganas de más, en PubMed, base de datos perteneciente al NCBI, puede encontrar el artículo “LOVE IS MORE THAN JUST A KISS: A NEUROBIOLOGICAL PERSPECTIVE ON LOVE AND AFFECTION”, que es donde me he basado para esta entrada. Para los más vaguetes, podéis echarle un ojo a este capítulo del programa Redes.

Como conclusión podemos decir que los seres vivos, en general, y los seres humanos en particular, somos pura química.

María del Pilar Martínez.