Flavonoid Biosynthesis in Plants And Bioinformatics Perspective: Biocomputacional Analysis of Large Quantities of Sequences and Application in Systems Biology

VALIÑAS, M; BONDINO HG; LANTERI ML; ANDREU AB; TEN HAVE A

Mar del Plata

Congreso; 8 Encuentro Latinoamerico y del Caribe de Biotecnología Agropecuaria; 2013

Redbio

P { margin-bottom: 0.08in; } Con el rápido aumento de la cantidad de secuencias hemos entrado en la era de la investigación post-genoma. Esta época se caracteriza no sólo por la cantidad de secuencias del genoma, sino también por el desarrollo de muchas técnicas dirigidas al análisis genómica. Como resultado de ello los biólogos se enfrentan al reto de analizar lo que se llama Big Data. Además, la cantidad y la diversidad de los datos nos permiten realizar modelos de sistemas biológicos, los modelos que se dedican a la predicción. Será evidente que las grandes cantidades de datos requieren un enfoque informática que va más allá de las hojas de cálculo y bases de datos simples. En este breve resumen me gustaría mostrar dos ejemplos donde la biología y la genómica computacional se encuentran. Investigamos la regulación metabolica de la red biosintética de flavonoies en papa. Consiste de investigación "wetlab" en la cual usamos QPCR para determinar niveles de transciptos, ensayos bioquímicos in vitro y varias técnicas para determinar lo niveles de metabolitos. Además usamos bioinformática o biología computacional (BI y BC). Un primer ejemplo del uso de BI yBC es la predicción estructura-función de predicción (SFP). La SFP se dedica a la identificación de la función de las proteínas o de los aspectos funcionales de las proteínas que pertenecen a una superfamilia. La red metabólica de los flavonoides contiene varias enzimas que pertenecen a superfamilias como las UDP-Glicosíl Transferasas que tienen unos 100 isoformas por proteoma completa. Con varias técnicas se puede identificar cuales isoformas pertenecen al metabolismo de flavonoides. Para otras enzimas el interes puede ser dirigida a la especificidad de sustrato. Discutaremos algunos ejemplos. Recién empezamos en modelar la red metabólica en un modelo cinético. Aqui seguiremos un enfoque de la Biología de Sistemas dado que la red es demasiado compleja para ser modelado con todas las detalles. Armamos un modelo cinético con solo seís enzimas, enzimas que son (probablemente) las enzimas claves. Usando varios modelos matemáticos y datos obtenidos en el wetlab mejoramos el modelo. El siguiente paso será la aplicación de experimentos dedicados a la pertubación del sistema.