Programas de Investigación
Biología Estructural y Computacional
Modelización molecular y bioinformática
Modesto Orozco
Investigador Principal
Professor (Biochemistry and Molecular Biology Dept. - UB)
Tel Oficina : +34 93 403 71 56
Tel Lab : +34 93 403 71 55
correo-e : modesto.orozco
irbbarcelona.org
Áreas de interés científico
Centramos nuestra investigación en el estudio de los procesos de reconocimiento celular de importancia biológica tanto desde el punto de vista metodológico como aplicacional. Los temas principales son las estructuras no estándar de los ácidos nucleicos, las propiedades dinámicas de las macromoléculas y el reconocimiento proteína-ligando y proteína-proteína.
Líneas de Investigación
Aspectos metodológicos
- Análisis del efecto del solvente en el reconocimiento molecular. Se comparan métodos continuos y métodos basados en simulaciones con solvente explícito
- Ajuste de la parametrización de simulaciones de dinámica molecular.
Estudios en modelos pequeños
- Estudios teóricos en sistemas modelo pequeños de gran impacto biológico. Incluye, entre otros, procesos tautoméricos e isomerismo, interacciones de apilamiento, interacciones electrostáticas y enlaces de hidrógeno, interacciones π-catión y los mecanismos generales de reconocimiento molecular.
Estudios en proteínas
- Estudiamos la base de las interacciones de las proteínas, incluyendo las de relevancia farmacológica. Por otro lado, desarrollamos métodos para examinar tanto el reconocimiento proteína-proteína como proteína-ligando.
- Analizamos la flexibilidad de la proteína utilizando simulaciones de dinámica molecular.
Estudios en ácidos nucleicos
- Utilizamos dinámica molecular y mecánica estadística para examinar las formas anómalas de los ácidos nucleicos. Centramos una atención especial en el estudio de las transiciones conformacionales en el ADN, las interacciones entre fármacos y el ADN, y el análisis de hélices triples y otras estructuras de impacto potencial en terapias antigénicas y antisens.
Bioinformática
- Análisis de datos sobre el ADN genómico para identificar las regiones con estructuras inusuales o con propiedades mecánicas no convencionales.
- Desarrollo de algorismos para la predicción del carácter patológico de los polimorfismos de nucleótidos simples.
- Estudio estructural de splicing en proteínas.
Financiación
Este grupo recibe financiación de las siguientes instituciones:
- Fundación Ramón Areces
- Ministerio de Educación y Ciencia
- Fundación BBVA
- CIRIT – Generalitat de Catalunya
Más información
Modelización molecular y bioinformática
COCO: A simple tool to enrich the representation of conformational variability in NMR structures
Laughton CA, Orozco M and Vranken W
Proteins ([Epub ahead of print]) (2008)
Exploring the suitability of coarse-grained techniques for the representation of protein dynamics
Emperador A, Carrillo O, Rueda M and Orozco M
Biophys J, 95 (5), 2127-2138 (2008)
Interoperability with Moby 1.0--it's better than sharing your toothbrush!
The Biomoby consortium (including Orozco M, Gelpí JL and others)
Brief Bioinform, 9 (3), 220-231 (2008)
Extension of the MST continuum solvation model to the RM1 semiempirical Hamiltonian
Forti F, Barril X, Luque FJ and Orozco M
J Comput Chem, 29 (4), 578-587 (2008)
Theoretical analysis of antisense duplexes: determinants of the RNase H susceptibility
Noy A, Luque FJ and Orozco M
J Am Chem Soc, 130 (11), 3486-3496 (2008)
8-Amino guanine accelerates tetramolecular G-quadruplex formation
Gros J, Aviñó A, Lopez de la Osa J, González C, Lacroix L, Pérez A, Orozco M, Eritja R and Mergny JL
Chem Commun, 7 (25), 2926-2928 (2008)
GRID-MD-A tool for massive simulation of protein channels
Carrillo O and Orozco M
Proteins, 70 (3), 892-899 (2008)
Ab initio study of naphtho-homologated DNA bases
Vázquez-Mayogoita A, Huertas O, Fuentes-Cabrera M, Sumpter BG, Orozco M and Luque FJ
J Phys Chem B, 112 (7), 2179-2186 (2008)
Recent advances in the study of nucleic acid flexibility by molecular dynamics
Orozco M, Noy A and Pérez A
Curr Opin Struct Biol, 18 (2), 185-193 (2008)
Derivation of distributed models of atomic polarizability for molecular simulations
Soteras I, Curutchet C, Bidon-Chanal A, Dehez F, Angyan J, Orozco M, Chipot C and Luque FJ
J Chem Theory Comput, 3 (6), 1901-1913 (2007)
The structure of human 4F2hc ectodomain provides a model for homodimerization and electrostatic interaction with plasma membrane
Fort J, de la Ballina LR, Burghardt HE, Ferrer-Costa C, Turnay J, Ferrer-Orta C, Usón I, Zorzano A, Fernández-Recio J, Orozco M, Lizarbe MA, Fita I and Palacín M
J Biol Chem, 282 (43), 31444-31452 (2007)
Binding affinities of oligonucleotides and PNAs containing phenoxazine and G-clamp cytosine analogues are unusually sequence-dependent
Ortega JA, Blas JR, Orozco M, Grandas A, Pedroso E and Robles J
Org Lett, 9 (22), 4503-4506 (2007)
Dynamics of B-DNA on the microsecond time scale
Pérez A, Luque FJ and Orozco M
J Am Chem Soc, 129 (47), 14739-14745 (2007)
Theoretical study of large conformational transitions in DNA: the B<-->A conformational change in water and ethanol/water
Noy A, Pérez A, Laughton CA and Orozco M
Nucleic Acids Res, 35 (10), 3330-3338 (2007)
Thorough validation of protein normal mode analysis: a comparative study with essential dynamics
Rueda M, Chacón P and Orozco M
Structure, 15 (5), 565-575 (2007)
The (in)dependence of alternative splicing and gene duplication
Talavera D, Vogel C, Orozco M, Teichmann SA and de la Cruz X
PLoS Comput Biol, 3 (3), 375-388 (2007)
Refinement of the AMBER force field for nucleic acids: improving the description of alpha/gamma conformers
Pérez A, Marchán I, Svozil D, Sponer J, Cheatham TE 3rd, Laughton CA and Orozco M
Biophys J, 92 (11), 3817-3829 (2007)
A procedure for identifying homologous alternative splicing events
Talavera D, Hospital A, Orozco M and de la Cruz X
BMC Bioinformatics, 8, 260-271 (2007)
A consensus view of protein dynamics
Rueda M, Ferrer-Costa C, Meyer T, Pérez A, Camps J, Hospital A, Gelpí JL and Orozco M
Proc Natl Acad Sci USA, 104 (3), 796-801 (2007)
Exploring the dynamics of calix[4]pyrrole: effect of solvent and fluorine substitution
Blas JR, López-Bes JM, Márquez M, Sessler JL, Luque FJ and Orozco M
Chemistry, 13 (4), 1108-1116 (2007)
Characterization of compensated mutations in terms of structural and physico-chemical properties
Ferrer-Costa C, Orozco M and de la Cruz X
J Mol Biol, 365 (1), 249-256 (2007)
Dissection of the recognition properties of p38 MAP kinase. Determination of the binding mode of a new pyridinyl-heterocycle inhibitor family
Soliva R, Gelpi JL, Almansa C, Virgili M and Orozco M
J Med Chem, 50 (2), 283-293 (2007)
A hydrophobic similarity analysis of solvation effects on nucleic acid bases
Muñoz-Muriedas J, Barril X, López JM, Orozco M and Luque FJ
J Mol Model, 13 (2), 357-365 (2007)
Triplex formation using oligonucleotide clamps carrying 8-aminopurines
Aviñó A, Grimau MG, Alvira M, Eritja R, Gargallo R, Orozco M and González C
Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids, 26 (8-9), 979-983 (2007)
Continuum analysis of conformational sampling in solution. In Continuum Solvation Models in Chemical Physics: Theory and Application
Orozco M, Marchán I and Soteras I
Mennucci B and Cammi R (Eds), Elsevier, 499-522 (2007)
Determining promoter location based on DNA structure first-principles calculations
Goñi JR, Pérez A, Torrents D and Orozco M
Genome Biol, 8 (12), R263 (2007)
A fast method for the determination of fractional contributions to solvation in proteins
Talavera D, Morreale A, Meyer T, Hospital A, Ferrer-Costa C, Gelpi JL, de la Cruz X, Soliva R, Luque FJ and Orozco M
Protein Sci, 15 (11), 2525-2533 (2006)
Local aromaticity in natural nucleobases and their size-expanded benzo-fused derivatives
Huertas O, Poater J, Fuentes-Cabrera M, Orozco M, Solà M and Luque FJ
J Phys Chem A, 110 (44), 12249-12258 (2006)
Dispersion and repulsion contributions to the solvation free energy: comparison of quantum mechanical and classical approaches in the polarizable continuum model
Curutchet C, Orozco M, Luque FJ, Mennucci B and Tomasi J
J Comput Chem, 27 (15), 1769-1780 (2006)
On the origin of the stereoselectivity in the alkylation of oxazolopiperidone enolates
Soteras I, Lozano O, Gómez-Esqué A, Escolano C, Orozco M, Amat M, Bosch J and Luque FJ
J Am Chem Soc, 128 (20), 6581-6588 (2006)
G-quadruplexes can maintain their structure in the gas phase
Rueda M, Luque FJ and Orozco M
J Am Chem Soc, 128 (11), 3608-3619 (2006)
Exploring the reasons for the large density of triplex-forming oligonucleotide target sequences in the human regulatory regions
Goñi JR, Vaquerizas JM, Dopazo J and Orozco M
BMC Genomics, 7, 63-72 (2006)
Nature of base stacking: reference quantum-chemical stacking energies in ten unique B-DNA base-pair steps
Sponer J, Jurecka P, Marchan I, Luque FJ, Orozco M and Hobza P
Chemistry, 12 (10), 2854-2865 (2006)
Destabilization of quadruplex DNA by 8-aminoguanine
López de la Osa J, González C, Gargallo R, Rueda M, Cubero E, Orozco M, Aviñó A and Eritja R
Chembiochem, 7 (1), 46-48 (2006)
Benzoderivatives of nucleic acid bases as modified DNA building blocks
Huertas O, Blas JR, Soteras I, Orozco M and Luque FJ
J Phys Chem A, 110 (2), 510-518 (2006)
Theoretical study of the Hoogsteen-Watson-Crick junctions in DNA
Cubero E, Luque FJ and Orozco M
Biophys J, 90 (3), 1000-1008 (2006)
Data mining of molecular dynamics trajectories of nucleic acids
Noy A, Meyer T, Rueda M, Ferrer C, Valencia A, Pérez A, de la Cruz X, López-Bes JM, Pouplana R, Fernandez-Recio J, Luque FJ and Orozco M
J Biomol Struct Dyn, 23 (4), 447-456 (2006)
Ligand-induced dynamical regulation of NO conversion in Mycobacterium tuberculosis truncated hemoglobin-N
Bidon-Chanal A, Martí MA, Crespo A, Milani M, Orozco M, Bolognesi M, Luque FJ and Estrin DA
Proteins, 64 (2), 457-464 (2006)
Essential dynamics: a tool for efficient trajectory compression and management
Meyer T, Ferrer-Costa C, Pérez A, Rueda M, Bidon-Chanal A, Luque FJ, Laughton CA and Orozco M
J Chem Theory Comput, 2 (2), 251-258 (2006)
Aromaticity-induced changes in electronic properties of size-expanded DNA bases: Case of xC
Fuentes-Cabrera M, Lipkowski P, Huertas O, Sumpter BG, Orozco M, Luque FJ, Wells JC and Leszczynski J
Int J Quantum Chem, 106 (11), 2339-2346 (2006)
Design, synthesis, and biological evaluation of dual binding site acetylcholinesterase inhibitors: new disease-modifying agents for Alzheimer's disease
Muñoz-Ruiz P, Rubio L, García-Palomero E, Dorronsoro I, del Monte-Millán M, Valenzuela R, Usán P, de Austria C, Bartolini M, Andrisano V, Bidon-Chanal A, Orozco M, Luque FJ, Medina M and Martínez A
J Med Chem, 48 (23), 7223-7233 (2005)
MST continuum study of the hydration free energies of monovalent ionic species
Curutchet C, Bidon-Chanal A, Soteras I, Orozco M and Luque FJ
J Phys Chem B, 109 (8), 3565-3574 (2005)
Theoretical study of the truncated hemoglobin HbN: exploring the molecular basis of the NO detoxification mechanism
Crespo A, Martí MA, Kalko SG, Morreale A, Orozco M, Gelpi JL, Luque FJ and Estrin DA
J Am Chem Soc, 127 (12), 4433-4444 (2005)
Hydrophobic molecular similarity from MST fractional contributions to the octanol/water partition coefficient
Muñoz-Muriedas J, Perspicace S, Bech N, Guccione S, Orozco M and Luque FJ
J Comput Aided Mol Des, 19 (6), 401-419 (2005)
PMUT: a web-based tool for the annotation of pathological mutations on proteins
Ferrer-Costa C, Gelpí JL, Zamakola L, Parraga I, de la Cruz X and Orozco M
Bioinformatics, 21 (14), 3176-3178 (2005)
PupasView: a visual tool for selecting suitable SNPs, with putative pathological effect in genes, for genotyping purposes
Conde L, Vaquerizas JM, Ferrer-Costa C, de la Cruz X, Orozco M and Dopazo J
Nucleic Acids Res, 3, 501-505 (2005)
Partition of protein solvation into group contributions from molecular dynamics simulations
Morreale A, de la Cruz X, Meyer T, Gelpí JL, Luque FJ and Orozco M
Proteins, 58 (1), 101-109 (2005)
Use of bioinformatics tools for the annotation of disease-associated mutations in animal models
Ferrer-Costa C, Orozco M and de la Cruz X
Proteins, 61 (4), 878-887 (2005)
Donepezil-tacrine hybrid related derivatives as new dual binding site inhibitors of AChE
Alonso D, Dorronsoro I, Rubio L, Muñoz P, García-Palomero E, Del Monte M, Bidon-Chanal A, Orozco M, Luque FJ, Castro A, Medina M and Martínez A
Bioorg Med Chem, 13 (24), 6588-6597 (2005)
Nature of minor-groove binders-DNA complexes in the gas phase
Rueda M, Luque FJ and Orozco M
J Am Chem Soc, 127 (33), 11690-11698 (2005)
Are the hydrogen bonds of RNA (AU) stronger than those of DNA (AT)? A quantum mechanics study
Pérez A, Sponer J, Jurecka P, Hobza P, Luque FJ and Orozco M
Chemistry, 11 (17), 5062-5066 (2005)
Extension of the MST model to the IEF formalism: HF and B3LYP parametrizations
Soteras I, Curutchet C, Bidon-Chanal A, Orozco M and Luque FJ
J Mol Struct Theochem, 727 (1-3), 29-40 (2005)
Structure, recognition properties, and flexibility of the DNA.RNA hybrid
Noy A, Pérez A, Márquez M, Luque FJ and Orozco M
J Am Chem Soc, 127 (13), 4910-4920 (2005)
Exploring the essential dynamics of B-DNA
Pérez A, Blas JR, Rueda M, López-Bes JM, de la Cruz X and Orozco M
J Chem Theory Comput, 1, 790-800 (2005)
Exploring the binding mode of semicarbazide-sensitive amine oxidase/VAP-1: identification of novel substrates with insulin-like activity
Marti L, Abella A, De La Cruz X, García-Vicente S, Unzeta M, Carpéné C, Palacín M, Testar X, Orozco M and Zorzano A
J Med Chem, 47 (20), 4865-4874 (2004)
Relative flexibility of DNA and RNA: a molecular dynamics study
Noy A, Pérez A, Lankas F, Javier Luque F and Orozco M
J Mol Biol, 343 (3), 627-638 (2004)
Unconventional interactions between water and heterocyclic nitrogens in protein structures
Stollar EJ, Gelpí JL, Velankar S, Golovin A, Orozco M and Luisi BF
Proteins, 57 (1), 1-8 (2004)
The relative flexibility of B-DNA and A-RNA duplexes: database analysis
Pérez A, Noy A, Lankas F, Luque FJ and Orozco M
Nucleic Acids Res, 32 (20), 6144-6151 (2004)
Theoretical study of the guanine --> 6-thioguanine substitution in duplexes, triplexes, and tetraplexes
Spacková N, Cubero E, Sponer J and Orozco M
J Am Chem Soc, 126 (44), 14642-14650 (2004)
Linear response theory: an alternative to PB and GB methods for the analysis of molecular dynamics trajectories?
Morreale A, de la Cruz X, Meyer T, Gelpí JL, Luque FJ and Orozco M
Proteins, 57 (3), 458-467 (2004)
Effect of bulky lesions on DNA: Solution structure of a DNA duplex containing a cholesterol adduct
Gómez-Pinto I, Cubero E, Kalko SG, Monaco V, van der Marel G, van Boom JH, Orozco M and González C
J Biol Chem, 279 (23), 24552-24560 (2004)
Functional and structural conservation of CBS domains from CLC chloride channels
Estévez R, Pusch M, Ferrer-Costa C, Orozco M and Jentsch TJ
J Physiol, 557 (Pt2), 363-378 (2004)
Alternative splicing mechanisms for the modulation of protein function: conservation between human and other species
Valenzuela A, Talavera D, Orozco M and de la Cruz X
J Mol Biol, 335 (2), 495-502 (2004)
Triplex-forming oligonucleotide target sequences in the human genome
Goñi JR, de la Cruz X and Orozco M
Nucleic Acids Res, 32 (1), 354-360 (2004)
Unique tautomeric properties of isoguanine
Blas JR, Luque FJ and Orozco M
J Am Chem Soc, 126 (1), 154-164 (2004)
Sequence-based prediction of pathological mutations
Ferrer-Costa C, Orozco M and de la Cruz X
Proteins, 57 (4), 811-819 (2004)
Exploring the counterion atmosphere around DNA: what can be learned from molecular dynamics simulations?
Rueda M, Cubero E, Laughton CA and Orozco M
Biophys J, 87 (2), 800-811 (2004)
Antiparallel triple helices. Structural characteristics and stabilization by 8-amino derivatives
Aviñó A, Cubero E, González C, Eritja R and Orozco M
J Am Chem Soc, 125 (51), 13127-16138 (2003)
Modelización molecular y bioinformática
Modesto Orozco
Investigador Principal
Professor (Biochemistry and Molecular Biology Dept. - UB)
Tel Oficina : +34 93 403 71 56
Tel Lab : +34 93 403 71 55
correo-e : modesto.orozcoirbbarcelona.org
Research Associate
Xavier de la Cruz Montserrat (ICREA Research Professor)
tel +34 93 403 71 58
xavier.delacruzirbbarcelona.org
Juan Fernandez Recio
tel +34 93 403 71 58
juan.fernandez.recioirbbarcelona.org
Josep Lluís Gelpí
tel +34 93 403 47 07
josep.gelpiirbbarcelona.org
Agustí Emperador
tel +34 93 403 71 55
agusti.emperadorirbbarcelona.org
Postdoctoral Fellow
Oliver Carrillo
tel +34 93 403 71 55
oliver.carrilloirbbarcelona.org
Marco D'Abramo
tel +34 93 403 71 55
marco.dabramoirbbarcelona.org
Rebeca García Fandiño
tel +34 93 403 71 55
rebeca.garciairbbarcelona.org
Guillem Portella Carbó
tel +34 93 403 71 55
guillem.portellairbbarcelona.org
PhD Student
Adam Hospital
tel +34 93 403 71 55
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Sergio Lois
tel +34 93 403 71 55
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Tim Meyer
tel +34 93 403 71 55
tim.meyerirbbarcelona.org
Agnes Noy
tel +34 93 403 71 55
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Alberto Pérez
tel +34 93 403 71 55
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David Piedra
tel +34 93 403 71 55
david.piedrairbbarcelona.org
Annalisa Arcella
tel +34 93 403 71 55
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Ignacio Faustino Plo
tel +34 93 403 71 55
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Jordi Morata Chirivella
tel +34 93 403 71 55
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Laura Orellana
tel +34 93 403 71 55
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Mireia Ruiz
tel +34 93 403 71 55
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Ozgen Deniz
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Research Assistant
Iván Párraga
tel +34 93 403 71 55
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José Antonio Alcántara
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Administrative Assistant
Margarita Pedro
tel +34 93 403 71 55
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Lab Technician
Damjan Cicin Sain
+34 93 403 7155
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Modelización molecular y bioinformática
- 1 Abril 2008
Revista UB
Un nou codi en el genoma - 29 Enero 2008
El Punt (Girona)
Científics de Barcelona troben un codi nou en el genoma - 28 Enero 2008
Europa Press
Científicos españoles revelan la existencia de un código en el genoma, clave en la regulación de la expresión génica - 28 Enero 2008
Hispanidad
Científicos españoles revelan la existencia de un código en el genoma, clave en la regulación de la expresión génica - 28 Enero 2008
Terra
Científicos barceloneses descubren un nuevo código en el genoma - 29 Enero 2008
Diario Médico
Hallan un código en el genoma desconocido hasta el momento - 29 Enero 2008
El Punt (Barcelona)
Científics de Barcelona troben un codi desconegut en el genoma - 29 Enero 2008
Diari de Girona
Científics barcelonins descobreixen un nou codi en el genoma - 29 Enero 2008
Hoy Extremadura
Descubren un nuevo código en el genoma - 28 Enero 2008
Noticia de Ciencia
Un grupo de científicos determina la existencia de un código en el genoma desconocido hasta el momentoEl hallazgo de los investigadores del Barcelona Supercomputing Center (BSC) y del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) ha sido posible gracias a la gran capacidad de cálculo del superordenador MareNostrum
- 2 Julio 2007
El Periódico de Catalunya
El 'Mare Nostrum' simularà el funcionament dels òrgans - 3 Marzo 2007
Prensa.com
Superordenador completa el mayor catálogo de proteínas del mundo - 15 Enero 2007
La opinión de Tenerife
Científicos diseñan el mapa de proteínas con el ordenador 'Marenostrum' - 11 Enero 2007
Medical News Today
Dynamic map of proteins revealed by Spanish scientists - 10 Enero 2007
Cordis
Científicos españoles revelan un mapa dinámico de proteínas - 10 Enero 2007
Science Daily
Spanish scientists reveal dynamic map of proteins, possibilities for new drugs - 10 Enero 2007
Heraldo de Aragón
Crean un mapa que refleja todos los movimientos de las proteínasLa investigación liderada por el Dr. Modesto Orozco en el diario Heraldo de Aragón
- 10 Enero 2007
Diario Médico
Un grupo español realiza un atlas del comportamiento dinámico de las proteínasLa investigación liderada por el Dr. Modesto Orozco en Diario Médico
- 10 Enero 2007
ABC
"Marenostrum" muestra el primer mapa dinámico de las proteínasLa investigación liderada por el Dr. Modesto Orozco en ABC
- 10 Enero 2007
El País
Científicos españoles crean un programa que predice la estructura de las proteínasLa investigación liderada por el Dr. Modesto Orozco en el diario El País
- 9 Enero 2007
La Voz de Galicia
El superordenador permite dibujar un "mapa" con los movimientos de las proteínasLa investigación liderada por el Dr. Modesto Orozco en La Voz de Galicia
- 9 Enero 2007
Noticia de Ciencia
Científicos españoles revelan el mapa dinámico de las proteínasEste trabajo aporta información fundamental para conocer la flexibilidad de las proteínas y sus posibilidades de engranaje con otras moléculas, lo que abre enormes posibilidades para, por ejemplo, el diseño de nuevos fármacos. El estudio se publica esta semana en la versión electrónica de la prestigiosa revista Proceedings of the National Academy of Sciences, de Estados Unidos.
- 9 Enero 2007
Artículo de Divulgación
Proteínas y superordenadoresLa biocomputación, con los supercomputadores como herramientas clave, está permitiendo desvelar muchos de los enigmas todavía abiertos sobre estos actores esenciales para la vida.
