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https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/6161| Título : | Introducción al Modelado Molecular de Proteínas |
| Autor : | GARDUÑO JUAREZ, RAMON |
| Fecha de publicación : | 2018 |
| Resumen : | El libro pretende guiar al lector a través de las técnicas computacionales más modernas y su aplicación para el descubrimiento potencial de nuevos fármacos. El contenido del libro es una colección de todos los tópicos que se han presentado durante los seis años de enseñanza del Modelado Molecular, su metodología y técnicas computacionales en los cursos impartidos por el Dr. Ramón Garduño, responsable del proyecto, y por el Dr. Sergio Mares. Los contenidos que se abordarán en el libro de Modelado Molecular pretenden instruir al alumno en los fundamentos de la construcción y manipulación in silico de biomoléculas, con el objetivo de conseguir las competencias necesarias para buscar, diseñar y desarrollar modelos moleculares que describan a los seres vivos a nivel molecular. Con este propósito se muestran los fundamentos teóricos necesarios para entender el modelado molecular aplicado a la Biotecnología. A lo largo del programa se realiza una explicación exhaustiva de las herramientas bioinformáticas necesarias, y de la teoría subyacente, para llevar a cabo el modelado molecular de las sustancias bioactivas y la simulación por ordenador de las posibles interacciones que se puedan predecir, para posteriormente llevarlas a la práctica. |
| URI : | http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/6161 |
| metadata.dc.contributor.responsible: | GARDUÑO JUAREZ, RAMON |
| metadata.dc.coverage.temporal: | 2018-2020 |
| metadata.dcterms.educationLevel.SEP: | Licenciatura |
| metadata.dc.description.objective: | Los contenidos que se abordarán en el libro de Modelado Molecular pretenden instruir al alumno en los fundamentos de la construcción y manipulación in silico de biomoléculas, con el objetivo de conseguir las competencias necesarias para buscar, diseñar y desarrollar modelos moleculares que describan a los seres vivos a nivel molecular. Con este propósito se muestran los fundamentos teóricos necesarios para entender el modelado molecular aplicado a la Biotecnología. |
| metadata.dc.description.hypothesis: | Desde hace diez años el Dr. Ramón Garduño, responsable del proyecto, ha impartido varios cursos semestrales sobre el modelado molecular, particularmente de las proteínas. Los cursos se han enfocado al empleo de la Dinámica Molecular y a la predicción de estructura. Los cursos de han impartido por vídeo-conferencia y se han inscrito alumnos de diferentes posgrados de la UNAM, tales como el Posgrado en Ciencias Biomédicas, el Posgrado en Ciencias Bioquímicas, el Posgrado en Ciencias Químicas y el Posgrado en Ciencias Físicas; también, hemos tenido estudiantes oyentes de origen español y colombiano. Durante estos años se ha puesto de manifiesto el interés que existe por parte de los alumnos por aprender las herramientas que se presentan y discuten durante los cursos. El Dr. Sergio Mares es un Catedrático CONACyT, experto en el área de modelado por homología, acoplamiento molecular y sobre la evaluación de la calidad de los modelos obtenidos por estos métodos. Las experiencias personales con los estudiantes reflejan la necesidad de contar con un libro que proporcione los detalles teóricos y prácticos de las técnicas de modelado molecular, para cubrir aquellas que no se pueden discutir en clase con todo detalle. Asimismo, hace falta ampliar la gama de tutorales necesarios para un buen empleo de los programas y servidores empleados en el proceso de modelado de proteínas. Combinar la experiencia de los Drs. Garduño y Mares será de utilidad para emplear correctamente las herramientas de cálculo y cómputo disponibles, de manera gratuita en el Internet, para la predicción y modelado de la estructura de proteínas. La mayoría de las herramientas que se pretenden usar han sido probadas en una gran cantidad de reportes científicos generados en múltiples laboratorios de modelado molecular. Para muchos de estos programas existen concursos anuales para probar su calidad y poder predictivo. |
| metadata.dc.description.strategies: | El libro pretende guiar al lector a través de las técnicas computacionales más modernas y su aplicación para el descubrimiento potencial de nuevos fármacos. El contenido del libro es una colección de todos los tópicos que se han presentado durante los seis años de enseñanza del Modelado Molecular, su metodología y técnicas computacionales en los cursos impartidos por el Dr. Ramón Garduño, responsable del proyecto, y por el Dr. Sergio Mares.. El libro constará de un módulo introductorio y de 3 módulos teórico prácticos: 1) Fundamentos de estructura de macromoléculas, 2) Modelado por Homología, 3) Acoplamiento molecular y 3) Dinámica molecular. Durante el primer año se redactarán los fundamentos teóricos que subyacen a los 4 módulos. Por ejemplo, del MODELADO POR HOMOLOGÍA: 1) Alineamientos de secuencia para la identificación de posibles moldes, 2) Generación de coordenadas 3D, 3) Herramientas para la optimización de la geometría, 4) Análisis conformacional, 5) Evaluación de los modelos y estimación de su calidad. ACOPLAMIENTO MOLECULAR: 1) Preparación de los ligandos, 2) Preparación del receptor), 3) Métodos de muestreo, 4) Métodos de puntaje. DINÁMICA MOLECULAR: 1) Funciones de energía potencial, 2) Algoritmos de integración, 3) Tipos de simulación, 4) Análisis de las simulaciones, 4) Cálculos de energía libre. Durante el segundo año se redactarán los protocolos para el uso de programas y servidores de uso gratuito actualmente disponibles, que se emplean en cada uno de los módulos antes mencionados. En este periodo también se redactarán los ejercicios a realizar por el estudiante, y de ser posible un compendio de las respuestas esperadas. Ideal para principiantes, este libro explica los fundamentos del modelado de una manera competente pero fácilmente comprensible. Después de secciones completas sobre el modelado de proteínas y química, ejemplos completamente elaborados muestran el camino al primer experimento de modelado del lector. Este libro presentará la tendencia hacia la "biología química", con ejemplos de modelado de proteínas para una mejor "sensación" de modelar biomoléculas complejas. Conocer los fundamentos de los métodos de estructura molecular y conocer los diferentes programas en línea para el modelado de proteínas y su aplicación |
| metadata.dc.description.goals: | Para la segunda fase de la escritura del libro INTRODUCCIÓN AL MODELADO MOLECULAR DE PROTEÍNAS se decidió distribuirlo en cuatro módulos de acuerdo a la experiencia de los autores. Los módulos 1 y 4 estarían a cargo del Dr. Ramón Garduño Juárez, y los módulos 2 y 3 estarían a cargo del Dr. Sergio Mares Sámano. MÓDULOS A CARGO DEL DR. GARDUÑO Se terminó la redacción del MÓDULO (1) FUNDAMENTOS DE ESTRUCTURA DE MACROMOLÉCULAS – Este módulo contiene las secciones: (a) Introducción y el alcance del libro, (b) ¿Por qué se debe enseñar el modelado molecular a los estudiantes del área de Biología Molecular?, (c) ¿Qué recursos computacionales son necesarios para iniciarse en la Dinámica Molecular?, (d) La necesidad de crear un buen modelo y los diferentes tipos de modelos, (e) Fundamentos de la Visión Estereoscópica de Biomoléculas. Falta la adición de las referencias en un formato por decidir. Se terminó la redacción de la primera parte del MÓDULO (4) –DINÁMICA MOLECULAR Este módulo contiene las secciones: (a) Introducción, (b) Perspectiva Histórica de las simulaciones de dinámica molecular, (c) Fundamentos de Mecánica Molecular, (d) Descripción del Campo de Fuerzas, (e) Parametrización del Campo de Fuerzas, (f) Campo de Fuerzas para la Molécula de Agua, (g) Análisis Conformacional, (h) Búsqueda Conformacional, (i) La Superficie de Energía Potencial, (j) Minimización de la energía, (k) Ensambles Típicos, (l) Condiciones Periódicas, (m) Condiciones Iniciales, (n) Ecuaciones del Movimiento para simulaciones de dinámica molecular, (o) Métodos de Integración, (p) Termostatos y Baróstatos, (q) Escalado de las Velocidades y de las Posiciones. Se continúa con la redacción de la segunda parte del módulo (4), la cual contiene temas adicionales como: (r) Propiedades Termodinámicas, (s) Simulaciones de Todos los Átomos y de Grano Grueso, (t) Protocolo para dinámica molecular, (u) Análisis de la Trayectoria, (v) Visualización, (x) Tutorial de Aplicaciones a Proteínas, (y) Referencias. MÓDULOS A CARGO DEL DR. MARES La última vez que hablé con el Dr. Sergio Mares me reportó que estaba terminando la redacción de las diferentes secciones correspondientes a los siguientes módulos: MÓDULO (2) – MODELADO POR HOMOLOGÍA – (a) Introducción, (b) Identificación de los Moldes, (c) Alineamiento, (d) Herramientas para la construcción del Modelo, (e) Refinamiento, (f) Validación del Modelo y (g) Tutorial de Aplicaciones a Proteínas. MÓDULO (3) –ACOPLAMIENTO MOLECULAR (a) Introducción, (b) Herramientas para el Acoplado Molecular, (c) Preparación del ligando y del receptor como entradas para el acoplado molecular, (c) Selección del mejor modelo y (d) Tutorial de Aplicaciones. Durante la última entrevista que tuve con el Dr. Mares quedamos en decidir si se construye otro módulo solo de tutoriales, o si éstos se plantean al final de cada módulo. Sin embargo, a partir del 30 de marzo de 2020 perdí toda comunicación con el Dr. Mares. |
| metadata.dc.description.selfAssessment: | Los módulos 1 y 4, bajo la responsabilidad del Dr. Garduño, presentan el siguiente grado de avance. El módulo 1 está terminado. Sin embargo, al módulo 2 todavía le hace falta añadir algunos detalles importantes sobre el análisis de los archivos de trayectoria y de la obtención de datos energéticos y estructurales de los sistemas sujetos a la dinámica molecular. Desde el trabajo en casa se está trabajando intensamente para completar estos faltantes. Estimo que esta sección estará terminada en 30 días. Los módulos 2 y 3, bajo la responsabilidad del Dr. Mares, no están terminados e ignoro su grado de avance debido a las circunstancias que detallo en la Sección de Avance de los Productos. |
| metadata.dc.description.goalsAchieved: | El libro se escribirá en dos años, de ser posible se terminará antes de cumplirse este plazo. El libro pretende guiar al lector a través de las técnicas computacionales más modernas y su aplicación para el descubrimiento potencial de nuevos fármacos. El libro constará de un módulo introductorio y de 3 módulos teórico prácticos: 1) Fundamentos de estructura de macromoléculas, 2) Modelado por Homología, 3) Acoplamiento molecular y 3) Dinámica molecular. Durante el PRIMER AÑO se redactarán los fundamentos teóricos que subyacen a los 4 módulos. Por ejemplo, del MODELADO POR HOMOLOGÍA: 1) Alineamientos de secuencia para la identificación de posibles moldes , 2) Generación de coordenadas 3D, 3) Herramientas para la optimización de la geometría, 5) Análisis conformacional, 6) Evaluación de los modelos y estimación der su calidad; ACOPLAMIENTO MOLECULAR: 1) Preparación de los ligandos, 2) Preparación del receptor), 3) Métodos de muestreo, 4) Métodos de puntaje; DINÁMICA MOLECULAR: 1) Funciones de energía potencial, 2) Algoritmos de integración, 3) Tipos de simulación, 4) Análisis de las simulaciones, 4) Cálculos de energía libre. Durante el SEGUNDO AÑO se redactarán los protocolos para el uso de programas y servidores de uso gratuito actualmente disponibles, y que se emplearán en cada uno de los módulos: modelado por homología, el acoplamiento molecular y la dinámica molecular. En este periodo también se redactarán los ejercicios a realizar por el estudiante, y de ser posible un compendio de las respuestas esperadas. Ideal para principiantes, este libro explica los fundamentos del modelado de una manera competente pero fácilmente comprensible. Después de secciones completas sobre el modelado de proteínas y química, ejemplos completamente elaborados muestran el camino al primer experimento de modelado del lector. Este libro presentará la tendencia hacia la "biología química", con ejemplos de modelado de proteínas para una mejor "sensación" de modelar biomoléculas complejas. Los autores son profesores universitarios experimentados que regularmente imparten cursos sobre modelado molecular, convirtiéndolo en un texto probado y aprobado para profesores. Es igualmente valioso para los expertos, ya que el libro pretende evaluar las fortalezas y limitaciones de las técnicas de modelado molecular y el software actualmente disponible. |
| metadata.dcterms.provenance: | Instituto de Ciencias Físicas (ICF) |
| metadata.dc.subject.DGAPA: | Física |
| metadata.dc.type: | Proyecto PAPIME |
| Aparece en las colecciones: | 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías |
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