Los biólogos del Laboratorio de Cold Spring Harbor (CSHL) están utilizando un enfoque matemático desarrollado en el laboratorio del profesor adjunto del CSHL David McCandlish para encontrar soluciones a una serie de problemas biológicos.

Creada originalmente para comprender las interacciones entre diferentes mutaciones en las proteínas, McCandlish y sus colaboradores utilizan ahora esta herramienta para conocer las complejidades de la expresión génica y las mutaciones cromosómicas asociadas al cáncer. Dice McCandlish:

"Esta es una de las cosas realmente fascinantes de la investigación matemática, es que a veces puedes ver conexiones entre temas, que en la superficie parecen tan diferentes, pero a nivel matemático, podrían estar utilizando algunas de las mismas ideas técnicas".

Todas estas cuestiones consisten en mapear la probabilidad de diferentes variaciones sobre un tema biológico: qué combinaciones de mutaciones son más probables en una proteína concreta, por ejemplo, o qué mutaciones cromosómicas se encuentran más a menudo juntas en la misma célula cancerosa.

McCandlish explica que se trata de problemas de estimación de la densidad, una herramienta estadística que predice la frecuencia con la que se produce un evento.

La estimación de la densidad puede ser relativamente sencilla, por ejemplo, al trazar las diferentes alturas de un grupo de personas.

Pero cuando se trata de secuencias biológicas complejas, como los cientos o miles de aminoácidos que se encadenan para construir una proteína, predecir la probabilidad de cada secuencia potencial se vuelve asombrosamente complejo.

McCandlish explica el problema fundamental para el que su equipo utiliza las matemáticas:

"A veces, si se hace, por ejemplo, una mutación en una secuencia de proteínas, no hace nada. La proteína funciona bien. Y si se hace una segunda mutación, sigue funcionando bien, pero si se juntan las dos, ahora se tiene una proteína rota. Hemos tratado de idear métodos para modelar no sólo las interacciones entre pares de mutaciones, sino entre tres o cuatro o cualquier número de mutaciones".

Los métodos que han desarrollado pueden utilizarse para interpretar los datos de experimentos que miden cómo cientos de miles de combinaciones diferentes de mutaciones afectan a la función de una proteína.

Este estudio, publicado en `, comenzó con conversaciones con otros dos colegas del CSHL: El becario del CSHL Jason Sheltzer y el profesor asociado Justin Kinney.

Trabajaron con McCandlish para aplicar sus métodos a la expresión de los genes y a la evolución de las mutaciones del cáncer. El software publicado por el equipo de McCandlish permitirá a otros investigadores utilizar estos mismos enfoques en su propio trabajo. Dice que espera que se aplique a una gran variedad de problemas biológicos.

Fuente: Cold Spring Harbor Laboratory