40 a?os reuniendo prote¨ªnas

Pioneros y j¨®venes cristal¨®grafos de macromol¨¦culas se congregaron en el Laboratorio Cold Spring Harbor en Long Island (EE UU), para festejar los 40 a?os del Banco de Datos de Prote¨ªnas (PDB) a finales del pasado mes de octubre, que ya almacena m¨¢s de 77.000 estructuras moleculares. Situado en los alrededores de un hermoso paraje mar¨ªtimo, antiguo puerto de pescadores de ballenas, este laboratorio es significativo en el nacimiento de la Biolog¨ªa Molecular. Fui all¨ª expresamente para asistir al cumplea?os del PDB y tambi¨¦n como peregrino al lugar donde en 1971los pioneros de la cristalograf¨ªa de prote¨ªnas se reunieron para confirmar la mayor¨ªa de edad de la disciplina. Las estructuras de hemoglobina y mioglobina hab¨ªan abierto el campo 10 a?os antes, pero, dada la complejidad de la disciplina, el futuro era incierto. Para entonces ya se hab¨ªan resuelto 10 estructuras a alta resoluci¨®n: ocho enzimas y las dos globinas. La disciplina parec¨ªa asentarse.

Ten¨ªa en mi mente las im¨¢genes que tantas veces hab¨ªa visto en el volumen publicado por CSHL en 1972 con las fotograf¨ªas de Max Perutz, W.C. Love, D. Hodgkin, LyleJensen, M. G. Rossmann, Aaron Klug y tantos otros absorbidos en conversaciones y discusiones sobre cristalograf¨ªa. Reciente entonces, el libro estaba en la oficina de mi director de tesis en la Universidad de Texas en Austin, adonde hab¨ªa llegado apenas unos meses antes patrocinado por una beca Fullbright.

En 2010 se realizaron 210 millones de descargas

Aunque hab¨ªa habido discusiones anteriores, desde el punto de vista hist¨®rico la reuni¨®n de Cold Spring Harbor en 1971 se considera el momento del nacimiento del PDB. Las discusiones en el auditorio y en el campus acerca de la distribuci¨®n de los resultados cristalogr¨¢ficos de entonces fueron muy intensas. El intercambio de datos (coordenadas de prote¨ªnas) entre distintos laboratorios hab¨ªa sido hasta entonces bastante informal por medio de tarjetas perforadas de IBM. En aquellos d¨ªas, la estructura de la mioglobina estaba ¡®representada¡¯ por una caja con 1.000 tarjetas perforadas con las coordenadas de cada uno de los ¨¢tomos. En la reuni¨®n de 1971, hubo un consenso claro de que era necesario crear un dep¨®sito central para esos datos, para facilitar el intercambio de los resultados. Sin embargo, durante la reuni¨®n conmemorativa de este a?o Hans Deisenhofer (Nobel 1988) record¨® a los asistentes que en el pasado no todo el mundo estaba de acuerdo. En aquellos a?os, la soluci¨®n de una estructura de prote¨ªna requer¨ªa muchos a?os de esfuerzo por varios investigadores y no todo el mundo estaba dispuesto a distribuir estos resultados abiertamente.

Sin embargo, en1971 el esp¨ªritu comunitario fue capaz de empujar el nacimiento del PDB. Walter Hamilton, un qu¨ªmico del Laboratorio Nacional Brookhaven asisti¨® a las discusiones iniciales y se ofreci¨® a establecer un banco de datos p¨²blico de prote¨ªnas en Brookhaven. Perutz, a su vuelta a Inglaterra, discuti¨® la propuesta con Olga Kennard (responsable del entonces Cambridge Crystallographic Data Centre, CCDC) y se form¨® el archivo del banco, operado por CCDC y BNL. Durante muchos a?os el banco se llam¨® Brookhaven Data Bank. El nacimiento fue anunciado en Nature New Biology en1971. El apoyo de cristal¨®grafos pioneros como Rossmann y Fred Richards fue clave para la supervivencia del PDB.

El crecimiento del PDB desde su fundaci¨®n ha sido espectacular y sigue siendo una fuente b¨¢sica de resultados estructurales para la comunidad biom¨¦dica mundial. En 2010 se realizaron 210millones de descargas desde los sitios de Internet del banco. Los ¨²ltimos a?os han visto la inclusi¨®n y el aumento de estructuras obtenidas por otros m¨¦todos experimentales (microscopia electr¨®nica y resonancia magn¨¦tica nuclear), ahora parte integrante del ¡®worldwide PDB¡¯. Nadie duda de su continuidad. ?Hacia d¨®nde ira el PDB en los pr¨®ximos 10 a?os? ?D¨®nde estar¨¢ este recurso global de estructuras macromoleculares en los pr¨®ximos 40 a?os?

Los aniversarios de grandes acontecimientos humanos relacionados con la ciencia son? para celebrar, pero tambi¨¦n son para inspirar a las nuevas generaciones y a los gobiernos a continuar la ardua y costosa senda de la investigaci¨®n

Sin duda alguna, el desarrollo del PDB en el futuro estar¨¢ relacionado con el futuro de la disciplina de biolog¨ªa estructural. Los ¨²ltimos desarrollos tecnol¨®gicos del campo afectaran a lo que el PDB podr¨¢ ofrecer a la comunidad mundial interesada en estructuras de inter¨¦s biol¨®gico y m¨¦dico. No pude resistir aportar mi peque?o granito de arena. ?Si los m¨¦todos de los l¨¢seres de rayos X prosperan, tendremos m¨¢s estructuras en el PDB obtenidos por los m¨¦todos que no requieren obtener cristales? ?La combinaci¨®n de los distintos m¨¦todos de determinaci¨®n de estructuras tridimensionales (microscopia electr¨®nica en alta resoluci¨®n, reconstrucci¨®n de im¨¢genes y difracci¨®n de rayos X), podr¨ªa quiz¨¢s obtener estructuras detalladas de org¨¢nulos dentro de las c¨¦lulas: cloroplastos, mitocondrias, ret¨ªculos endoplasm¨¢ticos en espacio y con resoluci¨®n temporal? ?Habr¨¢ en el futuro coordenadas (c¨®digo de acceso) para org¨¢nulos celulares? Estos resultados ser¨ªan cr¨ªticos para una explicaci¨®n m¨¢s completa de los fen¨®menos biol¨®gicos.

Espero que las nuevas generaciones de cristal¨®grafos y bi¨®logos estructurales y moleculares tengan la oportunidad de ver y explorar las fotograf¨ªas de esta reuni¨®n tan especial que se pueden ver en la web por todo el mundo, as¨ª como el programa y los res¨²menes. M¨¢s importante para m¨ª ser¨ªa que las nuevas generaciones capten el esp¨ªritu del lugar, de las discusiones y se inspiren con estas im¨¢genes como yo me inspir¨¦ hace 40 a?os. Los aniversarios de grandes acontecimientos humanos relacionados con la ciencia son naturalmente para celebrar, pero tambi¨¦n son para inspirar a las nuevas generaciones y a los gobiernos a coger la antorcha y a continuar la ardua y costosa senda de la investigaci¨®n.