Digitalización de la dinámica torsional de un biopolímero: proteínas y ARN

Teresita M. A. Burastero.

2000.

136 h. : ilus. ; 29,5 cm. .

Tesis--Universidad Nacional del Sur, 2001.

Resumen: Se ha observado y corroborado que el plegamiento de un biopolímero natural (proteína-ARN) bajo condiciones de renaturización in vitro es un proceso expedito, robusto y reproducible. Este hecho nos ha inducido a introducir una hipótesis operativa adoptada para el desarrollo de esta tesis: la robustez y expeditividad del plegamiento de un biopolímero de este tipo no pueden depender de un nivel atómico o microscópico de resolución de la estructura ni de la dinámica subyacente. Por lo tanto el aspecto predictivo del problema, motivo de esta tesis, puede ser tratable a partir de simplificaciones drásticas de su dinámica torsional. En este aspecto, realizamos una discretización o digitalización codificada del espacio de conformaciones posibles para una proteína. Luego, a partir de esta discretización, desarrollamos un modelo teórico de la dinámica del plegamiento que puede implementarse en una computadora personal. La validez de nuestro modelo es confirmada por medio de simulaciones del plegamiento para proteínas reales. En particular mostramos los resultados obtenidos para la proteínas BPTI, revelando que reproduce sus características estructurales nativas esenciales. También realizamos, tanto para las proteínas como para el ARN, un análisis estadístico de la superficie de energía potencial asociada al plegamiento introduciendo el modelo de energía aleatoria. Este nos permite validar la hipótesis adiabática en el límite para tiempos largos, relevantes al plegamiento. Por "hipótesis adiabática" entendemos simplemente que podemos considerar el proceso de plegamiento resuelto como transiciones entre patrones de contacto sin tener en cuenta detalles conformacionales más finos. Por último, demostramos que los biopolímeros se pliegan siguiendo un principio de mínima acción de carácter local, el que refleja la máxima economía de medios a cada paso del plegamiento. Su implementación en un algoritmo para predecir caminos de plegamiento para el ARN constituye una herramienta con utilidad predictiva y eventual capacidad ingenieril, como se demuestra en esta tesis. CALIFICACION DEPARTAMENTO DE GRADUADOS Calificación de la defensa oral:Sobresaliente - 10(diez) Fecha:24/8/01

Incluye referencias bibliográficas.