Images
Investigadors del laboratori de Bioinformàtica i Modelització Molecular de l'IRB Barcelona publiquen una base de dades revolucionària per fer simulacions de dinàmica molecular.
El treball ha estat publicat a la revista Nucleic Acids Research.
BioExcel-CV19, un repositori de simulacions de dinàmica molecular (MD), està dissenyat per satisfer la necessitat urgent de comprendre les complexitats moleculars de la infecció per SARS-CoV-2. Un equip d'investigadors de l'IRB Barcelona dirigit pel Dr. Modesto Orozco ha creat aquesta base de dades, que inclou informació fonamental sobre la flexibilitat essencial per comprendre les funcions de les proteïnes clau del virus, com la proteïna Spike, el domini de unió al receptor (RBD) i l'ARN polimerasa dependent d'ARN (RdRp), que proporciona més de 10.000 trajectòries.
"Aquesta base de dades representa un canvi a les bases de dades de dinàmica molecular, construïda per gestionar sistemes grans i trajectòries llargues al mateix temps que s'integra perfectament amb simulacions de MD modernes", explica el Dr. Modesto Orozco, cap del laboratori de Modelització Molecular i Bioinformàtica de l'IRB Barcelona i Professor de la Universitat de Barcelona. "Aglutina les trajectòries que aporten els diversos grups de recerca, cosa que mostra un enfocament col·laboratiu que fomenta els descobriments científics", afegeix.
L'article, publicat a la revista Nucleic Acids Research, no només destaca les característiques de BioExcel-CV19, sinó que, a més, subratlla la importància de l'emmagatzematge de simulacions de MD. Les simulacions emmagatzemades garanteixen la reproductibilitat dels resultats i faciliten l'anàlisi a tota la comunitat científica.
"Les plataformes com BioExcel-CV19 haurien d’esdevenir un estàndard similar al que és el Protein Data Bank (PDB) en la biologia estructural", afirma el Dr. Adam Hospital, investigador associat de l'IRB Barcelona, que ha liderat aquest treball juntament amb el Dr. Orozco.
L'impacte de BioExcel-CV19 s'estén a diversos àmbits científics, com ara la virologia, la genòmica, la biologia estructural i molecular, el disseny de fàrmacs, la simulació biomolecular i l'aprenentatge automàtic/ profund. Les dades obertes proporcionades es converteixen en un recurs valuós per a la formació de models, influint en camps que utilitzen dades per a diverses finalitats.
En el camp de la simulació biomolecular, BioExcel-CV19 aporta una gran quantitat de dades per refinar algorismes i camps de força de les dinpamiques moleculars. El potencial de reanàlisi i reutilització de dades aplana el camí cap a nous descobriments i metanàlisis, fet que converteix BioExcel-CV19 en un valuós actiu per a la comunitat científica.
Els esforços futurs del laboratori se centraran en fer avançar BioExcel-CV19, garantint que evolucioni amb un panorama en constant canvi com és el de la recerca del COVID-19. La base de dades s'actualitzarà de manera contínua amb noves simulacions i anàlisis suggerides pels usuaris, fomentant així contínues col·laboracions i descobriments.
BioExcel-CV19 també serveix com a prototip per a un ambiciós projecte denominat Molecular Dynamics Data Bank (MDDB). Coordinat per l'IRB Barcelona, aquest esforç col·laboratiu a nivell europeu té per objectiu dissenyar un repositori europeu de dades de biosimulació. Amb un consorci que inclou la Universitat d'Oxford, el Barcelona Supercomputing Center (BSC), el CECAM, l'EMBL-EBI, el KTH i Nostrum Biodiscovery (NBD), l'MDDB representa un pas pioner cap a la creació d'infraestructures federades i distribuïdes.
El desenvolupament de BioExcel-CV19 ha estat possible gràcies al suport de tres projectes finançats per la UE: el Centre d'Excel·lència BioExcel (BioExcel CoE), el Projecte Cervell Humà (HBP, per les sigles en anglès) i el Molecular Dynamics Data Bank (MDDB). Un agraïment especial a la Red Española de Supercomputación (RES-Data) per proporcionar els recursos necessaris per emmagatzemar dades.
BioExcel-CV19 és un portal basat en web que proporciona una porta d'enllaç accessible perquè els usuaris explorin i consultin dades de manera interactiva. Més informació en aquest enllaç: https://bioexcel-cv19.bsc.es/
Article relacionat:
A new paradigm for molecular dynamics databases: the COVID-19 database, the legacy of a titanic community effort.
Daniel Beltrán, Adam Hospital, Josep Lluís Gelpí and Modesto Orozco.
Nucleic Acids Research (2023) DOI:10.1093/nar/gkad991
IRB Barcelona
L’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) treballa per aconseguir una vida lliure de malalties. Desenvolupa una recerca multidisciplinària d’excel·lència per curar el càncer i altres malalties vinculades a l'envelliment. Treballa establint col·laboracions amb la indústria farmacèutica i els principals hospitals per fer arribar els resultats de la recerca a la societat a través de la transferència de tecnologia, i du a terme diferents iniciatives de divulgació científica per mantenir un diàleg obert amb la ciutadania. L’IRB Barcelona és un centre internacional que acull al voltant de 400 investigadors de més de 30 nacionalitats. Reconegut com a Centre d'Excel·lència Severo Ochoa des de 2011, és un centre CERCA i membre del Barcelona Institute of Science and Technology (BIST).
