Se estudia la estructura del ADN por medio de supercomputadoras

Juan Carlos Villa Soto Uno de los grandes descubrimientos en el campo de la biología ha sido la descripción de la estructura del ácido desoxirribonucleico (ADN), que es la molécula depositaria de los caracteres hereditarios. Watson y Crick establecieron en 1953 las características de su estructura a partir de diversos datos experimentales (solubilidad en agua, cantidad de bases púricas y pirimídicas, entre otros). ``Pero si Watson y Crick no hubiesen propuesto en ese entonces su modelo con base en los datos experimentales, de todos modos ya sabríamos que la molécula de ADN está formada por dos bandas paralelas enrolladas entre sí formando una doble hélice. Y lo sabríamos ¡sin necesidad de recurrir al experimento! Bastaría el trabajo teórico''.

El doctor Rubén Santamaría Ortiz, investigador del Instituto de Física de la UNAM, dice en entrevista que los métodos de la física atómica molecular asociados al desarrollo de las supercomputadoras les han permitido establecer no sólo la estructura de fragmentos relativamente grandes de ADN, sino también sus propiedades electrónicas (que definen su forma de interactuar con otras partículas dentro del núcleo celular). La base de este trabajo es la simulación numérica en computadora.

El doctor Santamaría advirtió que es necesario optimizar estas metodologías. El problema es que son muy costosas a nivel computacional: requieren de mucho tiempo de cómputo y de máquinas con gran capacidad de memoria. Por ahora, sólo es posible aplicar estas metodologías en supercomputadoras como la Cray de la UNAM, que tuvo un costo de diez millones de dólares. Claro que en este tipo de máquinas los cálculos se realizan en cinco minutos. Estamos interesados agregó, en desarrollar metodologías que se puedan aplicar en máquinas menos costosas, pero que se obtengan resultados que se puedan comparar muy bien con los experimentos.

El doctor Santamaría, quien es egresado de la Universidad de Oxford, comenta que para establecer si un método es confiable hay que recurrir necesariamente al experimento. ``Hemos obtenido resultados teóricos, con base en la aplicación de nuestros métodos, sobre las propiedades de moléculas bien conocidas. Estos resultados están de acuerdo en 95 por ciento con los resultados del trabajo experimental, afirmó.

El físico señaló asimismo que uno de los objetivos del desarrollo de esta metodología es tratar de predecir aquellas cosas que no se han encontrado a nivel experimental: en la computadora, dijo, podemos estudiar el DNA sin tener que introducirlo en algún cristal. Podemos estudiar las moléculas en el vacío, sin que nada las perturbe, etcétera.

El especialista en física atómica molecular aseveró que el hecho de que existan ciencias puras no significa que las interdisciplinarias vayan a ser áreas de investigación pequeñitas. ``Al contrario, son eslabones muy fuertes que permiten conocer nuevos procesos que aún no hemos sido capaces de desarrollar''. En el caso que nos ocupa, dijo, es posible que al conocer en qué parte del ADN está la instrucción de que una célula se reproduzca muchas veces, formando un tumor, podamos quitar esa ``página'' del ``manual''.