Opinión

Premio Nobel a Química y Biología Computacional

Actualizado el 19 de octubre de 2013 a las 12:00 am

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Premio Nobel a Química y Biología Computacional

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Recientemente se ha celebrado el reconocimiento a los profesores Martin Karplus de Austria (Universidad de Estrasburgo y Harvard), Michael Levitt (Universidad de Stanford) de Sudáfrica y Arieh Warshel de Israel (Universidad del Sur de California) por el desarrollo de modelos computacionales multiescala para sistemas químicos complejos, con el Premio Nobel de Química 2013. Todos son norteamericanos, pero ninguno nació en su país de adopción que corresponde al mismo lugar actual de sus trabajos. Karplus, Levitt y Warshel han desarrollado modelos informáticos desde la década de 1970, fundamentales para el diseño de sistemas computacionales en la predicción y simulación de procesos químicos.

Estos modelos informáticos eran, desde entonces, sumamente poderosos ya que fueron capaces de aplicar la física cuántica y newtoniana para el modelado y estudio de grandes macroestructuras moleculares y para determinar cómo los átomos pueden actuar en diferentes estados en las rutas (Pathways) y reacciones químicas. Esta tendencia fue ya publicada por Levitt y Warshell en Nature, 1975 en su trabajo conjunto “ Computer Simulation of Protein Holding” ; retomado por Levitt en el 2001 con su artículo individual “ The birth of computational structural biology”; continuado por Kaplus, en el 2006, con su publicación “Spinach on the Ceiling: A theorical Chemist’s Return to Biology”.

Los aportes asociados de Karplus, Levitt y Warshel, quienes han trabajado en Biología Computacional y Quimioinformática permiten ver las proteínas como verdadaderas nanomáquinas funcionales, aproximando las teorías newtoniana-cuántica y, por lo tanto, permitiendo descubrir y caracterizar los sistemas biológicos mediante una razonable aproximación y trazado atómico/electrónico computacional. Así, pues, estos ganadores del Nobel han sentado las bases actuales sobre la comprensión y predicción de los modelos y simulaciones en química.

Ciencia y nanotecnología. Antes, los químicos recreaban moléculas utilizando bolas de plástico de colores y varillas conectivas a pequeña escala. Hoy en día el modelado y simulación es realizada por computadora con soporte de complejos sistemas de servidores especializados funcionando de forma paralela y con una sincronía estrictamente coordinada sobre el ciberespacio. Estos programas que desarrollaron permiten saber sobre la predicción de la reacción a nivel electrónico, simulación de fotosíntesis artificial, descubrimiento de nuevas dianas y probabilidades de éxito de nuevos fármacos, catálisis, aplicaciones en celdas solares, etc., y son fundamentales para comprender muchos procesos complejos de la vida, ingeniería aplicada e industria.

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A raíz de este reconocimiento, y recordando experiencias del pasado, por ejemplo en Estocolmo, Suecia durante el congreso ISMB 2009 (adjunto a la International Society of Computacional Biology , EE. UU.), tengo muy presente la charla de Levitt sobre modelos quimio-computacionales en la biología estructural de las proteínas. Así mismo, la referente a los multipotenciales de contacto para la predicción de estructuras de proteínas por computador. En el caso de Levitt, son de valorar sus estudios de transferencia de los modelos atómicos a la predicción estática y su dinámica de las proteínas empleando computación.

Finalmente, entre congresos (con participación fortuita y testigo de mi parte) y reconocimientos de máximo nivel, estos esfuerzos conjuntos en Química, Bioinformática y Biología Computacional integral por parte de los galardonados son un extraordinario ejemplo para todos, especialmente a las nuevas generaciones, por su perseverancia, dedicación, humildad y fuerza para lograr un avance que conlleva directamente a un beneficio científico general sobre la humanidad mediante la aplicación de tecnologías computacionales.

Allan Orozco, nanotecnólogo y cofundador de la Sociedad Iberoamericana de Bioinformática.

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