“Tractar d’entendre les proteïnes petites”

• #Computational Chemistry
• #Genomics
• #Science Bits
• #Structural Biology

• Share it:

La identificació de proteïnes petites d’entre 5 a 100 aminoàcids és un repte per als investigadors degut a que moltes de les tècniques de seqüenciació no estan preparades per detectar-les. S’ha demostrat que les proteïnes petites poden ser essencials per a la vida i també per utilitzar-les, per exemple, en medicaments, ja que poden presentar capacitats antibiòtiques, metabòliques o de comunicació entre bacteris. Aquesta és una de les línies d’investigació que s’està duent a terme al laboratori del Dr. Luis Serrano.

Explica’ns què vas estudiar i per què ho vas escollir.

Sempre he trobat fascinant com les interaccions entre i en diferents nivells biològics d’un organisme generen diferents sinergies que afecten des de regulació de funcions bàsiques fins a la nostra salut. Just per això vaig decidir estudiar el grau de Bioquímica i Ciències Biomèdiques a la Universitat de València i mentrestant col·laborar amb diferents grups per aprendre des de com extreure informació de microbiomes amb tècniques òmiques fins a la modificació d’organismes amb biologia sintètica. Malgrat això, va ser per la necessitat d’analitzar grans quantitats de dades que vaig començar a programar les meues solucions (vistes amb perspectiva, totes desastroses!). El dinamisme de poder fer el meu codi, testejar-ho i veure jo mateix el resultat, em va motivar a expandir el coneixement cap a la biologia computacional de sistemes i reforçar els meus coneixements amb el màster de Bioinformàtica a la Universitat Pompeu Fabra.

Pensaves dedicar-te a la recerca quan vas acabar el grau? Què et va motivar a dedicar-t’hi?

Vaig decidir-ho amb la meua primera estada en un laboratori. Com en un puzle, vaig trobar un procés creatiu d’integració de coneixement, excitant i divertit, on les peces es combinaven per crear una imatge final. El treball de recerca és un dels pocs on es combinen tant la necessitat d’integrar coneixements previs com l’obligació de posar damunt la taula noves idees i amb aquest escenari és complicat avorrir-se. Més important personalment, el treball de recerca és una oportunitat d’explorar els interrogants meus i del meu entorn, una qualitat que pocs treballs permeten i que sincerament considere un luxe.

Quines línies de recerca seguiu al vostre laboratori? Ens podries explicar en què consisteix la teva investigació?

Al laboratori de Disseny de Sistemes Biològics, dirigit pel professor Luis Serrano al Centre de Regulació Genòmica (Barcelona), tenim com a objectiu entendre al 100% la biologia de diferents organismes per tenir la capacitat de fer enginyeria amb ells de manera racional i obtenir aplicacions biotecnològiques i biomèdiques. Per exemple, treballem amb Mycoplasma pneumoniae, un dels bacteris més petits en termes de nombre de gens, per tal de fer que es puga introduir com a vacuna viva al pulmó humà o de bestiar per tractar diferents malalties respiratòries.

Al laboratori sóc un dels encarregats d’extreure i integrar les dades generades amb M. pneumoniae per entendre al detall la regulació genòmica, transcriptòmica i proteòmica d’aquest bacteri. Un dels interrogants que he tractat de resoldre amb la meva tesi ha sigut la identificació de proteïnes petites (entre 5 i 100 aminoàcids). Vam veure que aquestes rarament es trobaven anotades als genomes bacterians perquè les metodologies experimentals i computacionals no estaven preparades per a detectar-les. Així, al llarg d’aquests anys, he proposat nous programes basats en l’aprenentatge automàtic per poder trobar-les, a més de dissenyar i validar noves metodologies experimentals basades en seqüenciació. D’aquesta manera hem vist com la capacitat de codificació d’un genoma és molt més gran del que esperàvem a més de trobar un reservori de funcions molt interessants, ja que algunes d’aquestes proteïnes petites són essencials per a la vida i també poden presentar capacitats antibiòtiques, metabòliques o de comunicació entre bacteris.

Què tens pensat fer quan acabis el doctorat?

M’agradaria ampliar tot el que he fet i aprés a nivells d’organització més complexos amb un postdoc. Per exemple, tractar d’entendre com les proteïnes petites poden modular les poblacions a nínxols ecològics com els microbiomes. També, voldria continuar aprenent sobre intel·ligència artificial i la seua aplicació a la biologia, ja que crec que és una línia de recerca que pot fer avançar el nostre coneixement com està ocorrent a altres branques tant bàsiques com aplicades.

Per altra banda, sóc conscient que les oportunitats són escasses, ja que la ciència no sempre és una prioritat per als governs. Hem de fer l’esforç de comunicar els nostres avenços a la societat perquè es vegi la recerca com el camí per afrontar tota mena de problemes de la nostra societat, no sols malalties com el càncer o l’actual pandèmia, sinó també els que encara no s’han donat i no es coneixen.

Amb quines activitats complementes la teva vida professional?

Ja amb tretze anys vaig ajuntar-me amb amics per fer música i quinze anys després és una cosa que encara faig i m’encanta. La guitarra sempre ha sigut el meu instrument, però amb el temps he tingut l’oportunitat d’aprendre a tocar-ne d’altres i també fer el procés de producció musical amb ordinadors per gravar i fer les meues cançons.

Per altra banda, m’agrada molt consumir històries amb preferència de format llibre i videojocs. Crec que ofereixen una finestra fora de la realitat que ajuda a pensar de maneres totalment diferents de les que estem acostumats: un bon exercici per millorar com individu i com investigador.

Què li diries a algú que estigui acabant el grau de Bioinformàtica?

Els bioinformàtics tenim la sort de presentar un dels perfils més interessants per fer recerca avui en dia. Els ordinadors son present i futur de totes les branques de la nostra societat i tenir la capacitat d’abstreure un problema de manera computacional és una qualitat molt valuosa. El poder de la computació és cada dia major, al mateix temps que la ciència evoluciona, per això, mantenir la motivació d’estar actualitzat és clau. No s’ha de tenir por a seguir les intuïcions i proposar noves idees, per impossibles que pareguen, ja que la ciència requereix qüestionar i qüestionar-nos contínuament i cometre errors és part del camí per trobar la solució a un interrogant.

Alexis Molina, alumni del BDBI
Laura Serra, alumna del BDBI