El teu blog de Linux en català

RasMol és un programa d’ordinador escrit per poder visualitzar i explorar estructures macromoleculars biològiques, tals com les proteïnes que trobem a la Base de Dades de Proteïnes (Protein Data Bank, PDB).

Bàsicament, el procés per poder representar una proteïna s’inicia amb la descàrrega del seu fitxer PDB. Una vegada ja tenim el fitxer, el podem obrir des del programa RasMol. Aquest programa té principalment dos menús desplegables importants. El primer (Display) fa referència a la manera de Visualitzar la proteïna. Des d’aquest menú podem seleccionar diverses opcions, com són l’esquelet de la proteïna, l’espai ocupat pels àtoms, el dibuix de l’estructura secundària i la superfície molecular, entre d’altres. El segon (Colours) ens permet triar els colors que vulguem per representar diverses característiques de la molècula. Podem acolorir-la segons la temperatura, l’estructura secundària, tota d’un sol color, per dominis, etc.

Visualització de la superfície molecular d'una proteïna amb RasMol

Un cop ja tenim la proteïna representada segons el nostre interès, podem fer-la girar i visualitzar-la des de diferents angles per tal de veure’n les característiques estructurals des de tots els punts de vista.

Per últim, RasMol inclou un llenguatge propi que permet escollir múltiples opcions de representació. Es poden seleccionar certes cadenes proteiques, es poden canviar els colors, i es poden fer zooms sobre punts concrets. Hi ha una llista molt llarga de comandes, que podeu trobar en el manual de RasMol.

Actualment, us podeu instal·lar directament la versió 2.7.4.2 des del Gestor de Paquets Synaptic, o bé podeu executar la següent ordre a la terminal:

sudo apt-get install rasmol

Si voleu provar de visualtizar una proteïna de la mateixa manera que ho faria un investigador científic, ara és el moment! Ara que ja teniu el programa instal·lat, només us heu de baixar un fitxer PDB, com per exemple el de la mioglobina. Podeu accedir a la entrada de la mioglobina (per tenir informació de la proteïna escrita a la Base de Dades de Proteïnes) i al fixer PDB de la mioglobina (que us haureu de desacarregar). Un cop descarregat el fitxer PDB de la mioglobina, entreu al programa, obriu el fitxer de la proteïna i ja la podreu visualitzar. Podeu donar un cop d’ull als menús que he explicat abans i anar jugant amb les diverses opcions que ens ofereix. Una combinació molt bonica és la de Cartoon (dins del desplegable Display) i acolorir-la amb Temperature o Structure (dins del desplegable Colours). Espero que us agradi aquesta petita aventura dins del món de les proteïnes!

Representació tridimensional de la mioglobina amb el programa RasMol

Representació tridimensional de la mioglobina amb el programa RasMol

Aquest programa va ser originalment desenvolupat per Roger Sayle. Històricament, va ser una eina important per als biòlegs moleculars ja que el programa, extremament optimitzat, permetia a l’usuari fer-lo córrer en ordinadors personals modestos. Abans, els programes visualitzadors de macromolècules només funcionaven en estacions gràfiques de treball, en les quals els estudiants tenien difícil accés. RasMol ha esdevingut una eina educacional i de recerca important en el camp de biologia estructural.

RasMol és un programa multiplataforma i sota llicència GNU General Public License . Aquest fet encara el fa ser més especial, ja que altres programes de representació d’estructures tridimensionals de proteïnes no tenen una llicència oberta (encara que siguin gratuïts).

El Banc de Dades de Proteïnes (Protein Data Bank, PDB) és el repositori central internacional de totes les estructures de proteïnes (i àcids nucleics) que s’han caracteritzat experimentalment.

Les dades de les estructures es guarden en un format específic estàndard per representacions d’estructures de macromolècules determinades bàsicament mitjançant dos mètodes: per Difracció de Rajos X i per Ressonància Magnètica Nuclear.
http://www.iucr.org/__data/assets/image/0004/17158/PDB-logo.jpg

Aquestes dades sobre les característiques i les estructures de les proteïnes són enviades pels científics i els centres d’investigació de tot el món. Cada dia es rep la informació d’unes quantes proteïnes recentment descobertes o estudiades, i la base de dades és actualitzada cada setmana. Actualment, PDB conté la informació de prop de 60.000 proteïnes.

La pàgina web de PDB també ens proporciona una àmplia varietat d’eines i recursos. Els usuaris poden realitzar cerques  simples o avançades, basades en anotacions relacionades amb la seqüència, estructura i funció de les proteïnes. També es pot buscar segons el codi de cada proteïna, atorgat per la base de dades de PDB, o per altres paràmetres.

Fitxa PDB de la Hemoblobina humana adulata

Fitxa PDB de la Hemoglobina humana adulata

Un cop trobada la proteïna que ens interessa, podem visualitzar-la i analitzar-la. Cada proteïna té una fitxa pròpia molt completa on apareix en primer lloc un resum sobre totes les seves característiques. Si es vol, es pot aprofundir en cadascun dels apartats que són: una intensiva descripció molecular de la proteïna, sistema de classificació segons diversos mètodes, la seva representació en tres dimensions, informació sobre la seqüència d’aminoàcids, semblança amb altres proteïnes, informació química i bioquímica, geometria de la macromolècula, mètodes d’obtenció de la informació, literatura en la qual apareix la proteïna i diversos links on podem trobar la mateixa proteïna.

A més a més, la informació de cada proteïna es pot visualitzar i descarregar en diversos formats d’estructura de proteïnes. Els dos formats més habituals són el format .PDB (no confondre amb la base de dades de proteïnes) i el .FASTA (no confondre amb el programa d’alineament de proteïnes). Un cop descarregada la informació de la proteïna que ens interessi, la podem visualitzar amb més precisió gràcies a programes com el RasMol o el JMol.

Tota la informació que hi ha en aquesta base de dades està sota domini públic i pot ser utilitzada lliurement pels usuaris.