“Las proteínas son las verdaderas actrices del mundo molecular, desplegando una sorprendente variedad de funciones, desde convertir la información genética en habilidades físicas y químicas hasta actuar como andamios estructurales y mensajeros para transportar moléculas vitales. Sin embargo, su versatilidad va mucho más allá, con el potencial de revolucionar sectores tan diversos como la Medicina, la alimentación, la energía y la tecnología”, aseguró el doctor Daniel Alejandro Fernández Velasco, académico del Departamento de Bioquímica de la Facultad de Medicina de la UNAM.

En la décima sesión del Ciclo de Conferencias sobre Ciencias Básicas, organizada por la Coordinación de Comunicación Social, el ponente habló sobre el “Diseño de proteínas: la revolución en curso”, explicando que el diseño de proteínas ha permitido crear enzimas mejoradas para aplicaciones industriales, desarrollar proteínas terapéuticas para tratar enfermedades, crear biomateriales para ingeniería de tejidos y desarrollar proteínas para mejorar el medio ambiente.

En la actividad transmitida por Facebook Live y YouTube, detalló que “la predicción de estructuras y el diseño de proteínas son dos lados de una misma moneda que se complementan. Por un lado, conocemos la estructura de la proteína que queremos diseñar y buscamos determinar la secuencia de aminoácidos que la codifica; mientras que, de forma contraria, cuando contamos con una secuencia determinada, buscamos predecir la estructura final de la misma”, comentó el también autor de 48 artículos de investigación.

Para obtener estas proteínas, el integrante del Laboratorio de Fisicoquímica e Ingeniería de Proteínas del Departamento de Bioquímica enfatizó que existen 3 métodos: diseño computacional, diseño racional y por mutación aleatoria. “El diseño computacional utiliza herramientas computacionales para predecir y diseñar estructuras de proteínas, el diseño racional se basa en conocimientos bioquímicos para modificar proteínas existentes, y la mutación aleatoria introduce variabilidad genética para generar proteínas con propiedades específicas”, detalló.

El desafío actual en el campo del diseño de proteínas es la catálisis de novo, que “implica crear enzimas artificiales con actividades catalíticas específicas y eficientes. Esto enfrenta obstáculos como el diseño de sitios activos, la estabilidad y plegamiento, la especificidad y selectividad, la eficiencia catalítica y la validación experimental”. Sin embargo, el avance tecnológico, especialmente en el desarrollo de herramientas de inteligencia artificial, ofrece una herramienta prometedora para diseñar secuencias de aminoácidos y producir proteínas con nuevas funciones o estructuras.

Finalmente, el doctor Fernández Velasco concluyó la conferencia exponiendo un dato que invita a la reflexión del gran potencial que tiene el desarrollo de proteínas: “Se estima que aproximadamente son 10 a la 12° potencia las secuencias diferentes utilizadas en toda la historia de la vida en la tierra mientras que el número de secuencias posibles para una proteína promedio es de 20 a la 200° potencia, un número que supera el número de átomos existentes en el universo, esto es, la naturaleza ha muestreado sólo una minúscula parte del universo proteico, el cual es infinito en términos prácticos”.

Fernando Jacinto