Analizan especies del Santuario del Bosque de Niebla en laboratorio virtual
Por Ana Luisa Guerrero
México, DF. 16 de octubre de 2015 (Agencia Informativa Conacyt).- La investigación se realiza solo con una computadora. Sin necesidad de diseccionar una planta, se puede conocer el sinnúmero de propiedades con fines médicos y terapéuticos de las especies existentes en el Santuario del Bosque de Niebla de Xalapa, en Veracruz.
Se trata del laboratorio virtual del Instituto de Ecología (Inecol) que, con el uso de software y equipos de supercómputo, analiza los compuestos químicos de las especies, define sus propiedades y diseña moléculas para predecir su eficacia frente a determinadas enfermedades humanas y vegetales, además de identificar las redes celulares con aplicaciones potenciales en la farmacología y la agricultura.
El doctor Aldo Segura Cabrera, responsable del Área de Química Computacional, que pertenece a la Red de Estudios Moleculares Avanzados del Inecol, comparte con la Agencia Informativa Conacyt el análisis que realiza de uno de los ecosistemas más diversos que existen en el país.
En esta área se trabaja con la información existente en bases de datos que construyen científicos alrededor del mundo, de ahí que su labor se centre en identificar las formas de procesarla eficientemente en función de intereses específicos.
“Lo que hacemos aquí es analizar la información química y biológica con fines analíticos y predictivos. Con los datos que tenemos y el conocimiento que se ha generado en todo el mundo podemos crear múltiples predicciones, por ejemplo enfermedades o moléculas”, dice.
El propósito de la química computacional es predecir todo tipo de propiedades moleculares de sistemas químicos, ofrecer información útil para racionalizar o interpretar tendencias y enunciar relaciones de estructura-actividad.
Bosque de Niebla
El Santuario del Bosque de Niebla es un área de vegetación original única en el estado, consta de una superficie de 30 hectáreas de bosque mesófilo de montaña y es un sitio de reciente descubrimiento de nuevas especies para la ciencia, según detalla el sitio de Internet de este centro público de investigación del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).
El investigador, que ha realizado análisis de química y biología computacional del cáncer y del virus del dengue, asevera que su labor se centra en caracterizar los diferentes compuestos químicos producidos por las plantas y los microorganismos del bosque que forma parte del área natural protegida del Parque Francisco Javier Clavijero, a resguardo del Inecol.
“Mediante herramientas computacionales y de supercómputo se están realizando búsquedas masivas en bases de datos especializadas sobre los compuestos químicos asociados a todos los organismos presentes en el santuario. Posteriormente, a través del trabajo transdisciplinario de los miembros del clúster, se buscará el aprovechamiento de esta riqueza química para la generación de productos”, sostiene.
En entrevista detalla, de manera general, el procedimiento para hacer el diseño virtual de moléculas.
“Tomo el nombre de la planta, hago una búsqueda masiva en unas bases de datos e identifico el nombre científico; a partir de él puedo generar una lista de todos los compuestos químicos que alguien en el mundo ha reportado para esa planta”, explica.
Una vez que identifica los compuestos, comienza la etapa de análisis para conocer si su mecanismo de acción le da propiedades anticancerígenas, por citar un ejemplo. A partir de ello, diseña las moléculas que se aplicarán a determinados fines.
“Este proyecto ya está avanzando, está en etapas iniciales y por ejemplo hemos decidido trabajar en el santuario con los hongos y vamos a ver si son capaces de producir antifúngicos que puedan ser utilizados para la plaga del Xyleborus, o también antibióticos, que en el caso de su campo en general hay mas de 30 años que no se ha desarrollado nada y las bacterias se siguen haciendo resistentes”, añade.
Múltiples análisis
Integrado a las diversas líneas de investigación que se ejecutan en el Clúster Científico y Tecnológico BioMimic del Inecol, Segura Cabrera detalla que trabaja en colaboración con sus colegas para, a partir de sus análisis, generar fármacos que sirvan de tratamiento contra algunas enfermedades o productos que ayuden a combatir las plagas que afectan los principales cultivos de la región y del país.
En ese ámbito, dice, se le da prioridad a las investigaciones y desarrollos en torno a la amenaza de los escarabajos Xyleborus glabratus y Euwallacea fornicatus que pueden entrar a territorio mexicano provenientes de Estados Unidos.
“En mi caso, trabajo para analizar nuevas alternativas que erradiquen ese hongo que transmiten los escarabajos. En la computadora creo un escenario virtual y analizo aquellos puntos débiles del hongo, a los cuales puedo dirigir algunas moléculas que lo ataquen para que ya no pueda subsistir y no siga afectando los árboles de la familia Lauraceae, entre ellos los de aguacate".
El investigador, que realizó una estancia posdoctoral con apoyo del Conacyt en el Children’s Hospital Medical Center, en Cincinnati, Estados Unidos, explica que en este trabajo interdisciplinario su aportación es muy valiosa, pues dada la infraestructura con que se cuenta, el diseño virtual puede ser trasladado inmediatamente al laboratorio e incluso llevado a pruebas de campo.
Por ello, está interesado en explorar nuevas áreas de estudio y ya tiene en mente aplicar estas herramientas de análisis a la agricultura y la alimentación, debido a que no han sido abordadas a plenitud por la comunidad científica.
“Este tipo de análisis no ha llegado a cierta profundidad en esa área del conocimiento, por lo que mi idea es tratar de aplicar estas herramientas a la salud vegetal, y en ese sentido seremos pioneros”, agrega.
En tanto, mantiene sus líneas de estudio enfocadas al cáncer, especialmente el de mama, que trabajó en sus estudios en Cincinnati.
Aldo Segura Cabrera, integrante del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) nivel I, concluye que las computadoras son una herramienta muy importante, porque permiten optimizar tanto tiempo como recursos, pero de ninguna forma predicen con exactitud todos los escenarios.
Laboratorio virtualEs la simulación o modelado computacional, en analogía con un laboratorio común en donde se realice investigación básica y profesional. Hace uso de las herramientas computacionales tanto software como hardware, así como de las áreas de las ciencias exactas en su estructura teórica básica y avanzada como las matemáticas, física, biología y química.Fuente: La simulación computacional en Química y Física.Contacto del investigador:Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo. y www.aseguralab.org |
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