Metodologías para la predicción de propiedades conformacionales y dinámicas de macromoléculas biológicas en disolución

• Autores: Diego Amorós Cerdán
• Directores de la Tesis: Jose García de la Torre (dir. tes.), Álvaro Ortega Retuerta (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Murcia ( España ) en 2012
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Juan Carmelo Gómez Fernández (presid.), José Ginés Hernández Cifre (secret.), Antonio Rey Gayo (voc.), Jose Luis Neira Falairo (voc.), Miguel Xavier Fernandes (voc.)
• Materias:
  • Matemáticas
    • Ciencia de los ordenadores
      • Simulación
  • Química
    • Química macromolecular
      • Macromoléculas
      • Polipéptidos y proteínas
  • Ciencias de la vida
    • Biofísica
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: DIGITUM
• Resumen
  • español

    Esta Tesis doctoral se centra principalmente en el cálculo de propiedades en disolución (radio de giro, curvas SAXS, difusión, sedimentación, viscosidad y rotación) de macromoléculas de diversos tipos, desde (bio)polímeros lineales hasta proteínas, con diversos grados de flexibilidad. Se han desarrollado una serie de teorías y métodos, incluyendo avances en la ciencia de la computación, con el objetivo de proporcionar herramientas útiles para su uso el campo de la determinación y validación estructural de (bio)moléculas. Hemos estudiado el modelo vermiforme mediante métodos avanzados de hidrodinámica y cálculo Monte Carlo, que permite predecir las propiedades en disolución de cualquier polímero vermiforme (ADN, polisacáridos, sintéticos), independientemente de su tamaño o flexibilidad. También es posible obtener sus parámetros conformacionales (diámetro, longitud y longitud de persistencia) a partir de sus propiedades experimentales. Por otro lado, diseñamos un esquema computacional empleando dinámica browniana para el cálculo de propiedades de proteínas desnaturalizadas, completamente desordenadas, e intrínsecamente desordenadas.

  • English

    This doctoral Thesis focuses mainly on the calculation of solution properties (radius of gyration, SAXS curves, diffusion, sedimentation, viscosity and rotation) of various types of macromolecules, from linear (bio)polymers to proteins. We have developed several theories and methods, including advances in computer science, in order to provide useful tools for the validation or structural determination of (bio) molecules. We have studied the wormlike model using advanced hydrodynamic and Monte Carlo methodologies, which predict the properties in solution of any wormlike polymer (DNA, polysaccharides, synthetic), regardless of its size or flexibility. It is also possible to obtain its conformational parameters (diameter, length and persistence length) from experimental properties. In addition, we designed a computational scheme using Brownian dynamics to calculate the properties of denatured, fully disordered and intrinsically disordered proteins.