Resumen de A theoretical approach to the engineering of bioinspired systems: design, applications & information management
Guillermo Revilla López
L’enginyeria de sistemes bioinspirats ha crescut en importància i nombre d’aplicacions en el últims anys, atraient l’atenció dels científics sobre els seus usos potencials en camps com ara la bionanotecnologia, la nanomedicina i la ciència de materials. En aquesta tesis, es presenta una aproximació mitjançant mètodes computacionals a l’enginyeria de sistemes biomimètics. Em posat la nostra èmfasi en l’estudi teòric basat en principis fonamentals de sistemes peptídics, això vol dir des de mètodes mecànic quàntics d’alt nivell per als elements més bàsics fins a la simulació de tot o part del sistema en un ambient més realista a partir de diferents aproximacions computacionals. Un altre objectiu del present treball és la recopilació exhaustiva de la informació derivada dels estudis fets així com dels potencials usos en un sistema informàtic orientat a l’usuari d’emmagatzemament de dades. S’han caracteritzat anàlegs conformacionalment restringits de l’arginina, prolina i fenilalanina a través de càlculs mecànic quàntics d’alt nivell. Aquest aminoàcids no codificats (és a dir que no estan entre els 20 aminoàcids naturals) han demostrat la seva capacitat de modulació del perfil conformacional dels pèptids a on són introduïts. A més a més, indueixen resistència a l’acció de les proteases a banda d’introduir noves propietats electròniques i espectroscòpiques útils en aplicacions tals com els sistemes de diagnòstic, alliberadors de fàrmacs i del camp de l’enginyeria de materials. Els aminoàcids obtinguts són emprats per a modificar pèptids de “homing”, blocs proteics autoagregants i superfícies actives recobertes de pèptids. La remarcable quantitat d’informació sobre aminoàcids no codificats accessible en publicacions científiques expressa la necessitat urgent de sistemes que, basant-se en ordinadors recopilin, organitzin i ofereixin aquesta informació de manera intel·ligible per a l’usuari final. Una base de dades ha estat dissenyada, creada i posada en funcionament per tal d’emmagatzemar dades conformacionals teòriques sobre aminoàcids no codificats. La base de dades també conté, en cas que la informació sigui accessible, dades experimentals referents a aplicacions, caracterització estructural i propietats espectroscòpiques. En resum, aquests treball ofereix un nou enfoc a l’enginyeria assistida per ordinador i la gestió de la informació de sistemes bioinspirats des de les seves unitats més elementals fins al disseny de les aplicacions de major complexitat
