Las secciones de modelos moleculares en Biomodel nacen con el objetivo de facilitar la comprensión de la estructura tridimensional de las biomoléculas. Creemos que ésta es difícil para la mayoría de personas si se aborda según el método clásico, a base de esquemas, dibujos o modelos moleculares en la representación bidimensional, impuesta por el medio impreso. Es nuestro convencimiento que la visualización de la molécula en movimiento permite apreciar su aspecto tridimensional y así con mayor rapidez y mucho menor esfuerzo de imaginación asimilar las características espaciales, de las que dependen tantos aspectos de la función de estas biomoléculas.
Esperamos que este material sea útil, facilitando la comprensión de las moléculas que son base de las asignaturas de Bioquímica y Biología Molecular. Se ha elegido el formato de página web por dos razones: en primer lugar, permite ofrecer un soporte unificado e integrado, combinando las imágenes en movimiento con texto aclaratorio o que dirija la atención a determinados aspectos. Por otro lado, la instalación en el servidor web permite la corrección y actualización constante de los contenidos, evitando la necesidad de reinstalar el software en cada ordenador.
Todo el material (contenidos, programas visualizadores de las moléculas y explorador o navegador de internet) está disponible bajo la forma de software gratuito, de forma que se posibilita su uso para docencia y autoaprendizaje sin ninguna limitación económica. Sin embargo, tal uso debe someterse a los términos de la licencia Creative Commons, lo que supone que se puede usar, copiar y distribuir siempre que se reconozca la autoría original, no se cobre nada por él y, si se modifica, el nuevo material se ofrezca bajo las mismas condiciones. Términos precisos de la licencia CC.
En caso de su utilización de modo estable, se ruega una comunicación al autor, con fines puramente informativos. Asimismo, se agradecerá cualquier comentario, sugerencia o informe de problemas o errores.
Las secciones identificadas con números (por orden histórico) desarrollan modelos moleculares para ilustrar la estructura tridimensional de las biomoléculas. Otro tipo de materiales se han organizado bajo apartados alfabéticos.
Como experiencia piloto se incluyó un primer módulo, dedicado a la estructura del DNA. Se estudian en primer lugar de forma breve los pares de nucleótidos (pares de bases o bases emparejadas), como ladrillos fundamentales en la construcción de la molécula de DNA. Se pasa rápidamente a analizar los aspectos que nos han parecido más reseñables en cuanto a la estructura tridimensional del DNA, sólo a nivel de estructura secundaria, estudiando primero la forma B o de Watson y Crick y luego las variantes, formas A y Z. Por último, se aborda la interacción del DNA con proteínas tales como factores de transcripción, a través de los motivos estructurales proteicos especializados en esa interacción, con estructuras características como son los dedos de zinc, cremalleras de leucina, homeodominios, etc. Se ha incluido este apartado por su íntima relación con la estructura secundaria del DNA, recién estudiada.
Este material inicial dio pie a la elaboración de un segundo módulo que recoge la estructura de las proteínas, desde sus aminoácidos constituyentes pasando por los modelos de estructura secundaria, para llegar a ilustrar las estructuras terciaria y cuaternaria con dos ejemplos clásicos, la hemoglobina y las inmunoglobulinas G. En su primera versión (usando Chime), esta sección fue realizada por el profesor José Ramón López López, Profesor Titular de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Valladolid. La versión que usa Jmol ha sido reescrita y rediseñada por el autor de esta sede web, profesor Angel Herráez.
Posteriormente se añadió material adicional sobre la estructura del RNA y su interacción con proteínas, hasta quedar todo integrado bajo un índice común, que lo organiza en 5 apartados: proteínas, DNA, interacción DNA-proteínas, RNA, e interacción RNA-proteínas.
Esta sección incluye un modelo de bicapa lipídica, ejemplo de la organización molecular de las membranas biológicas y del papel de los lípidos en ellas.
En este caso se trata de un módulo de contenido simplificado, enfocado hacia los estudiantes de enseñanza secundaria que se enfrentan por primera vez a la estructura tridimensional de las biomoléculas.
Este módulo, una guía básica a la estructura del DNA, era inicialmente la traducción al español de un material del prof. Eric Martz. Posteriormente, se adaptó al programa Jmol, manteniendo el concepto y la mayoría del diseño originales. La versión Jmol se ha preparado en español e inglés y está lista para traducirse con facilidad a otros idiomas (portugués y francés, por ahora).
Aquí se recopila una serie de modelos moleculares enfocados a una asignatura “Biopolímeros”, complementando lo existente en Biomodel-1 y -3. Se ofrece igualmente en doble versión, Chime o Jmol.
Se dedica a presentar un vídeo divulgativo de 4 min, en español, sobre el Proyecto Genoma Humano, elaborado por el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano en Estados Unidos de Norteamérica.
Recoge traducciones de varias páginas sobre citogenética, cromosomas y genética del cáncer.
Una representación circular del código genético, a nuestor entender ventajosa sobre la tradicional tabla rectangular de 3 entradas.
Una recopilación de esquemas animados que ilustran diversas estructuras, procesos y técnicas, cedidos amablemente por los respectivos autores originales y acompañados de textos aclaratorios en español.
Ejercicios de autoevaluación interactiva con modelos tridimensionales para comprender conceptos de estereoisomería en azúcares y aminoácidos. Doble versión, con Chime o Jmol.
Traducción al español de las páginas de «El Proyecto Biológico» (páginas de autoevaluación originadas en la Universidad de Arizona). Secciones Bioquímica, Biología Molecular y Biología Humana.
Estudio de ácidos nucleicos: análisis electroforetico del DNA, plásmidos, DNA recombinado, mapas de restricción, superenrollamiento del DNA y un índice cruzado a apartados de estructura en otras secciones.
El formato de Biomodel-1, 2, 3, 4 y 5 se basa en gran medida en un diseño de página web y una estrategia de presentación docente, ambos originales del profesor Eric Martz, Ph.D., en la Universidad de Massachusetts at Amherst (sede web: MolviZ.Org). Quede aquí constancia de nuestro agradecimeinto al prof. Martz por haber ofrecido estas plantillas de forma gratuita, que facilitaron tremendamente la elaboración inicial de estas páginas.
Asimismo, agradecemos a Elsevier MDL la disponibilidad, de forma gratuita, del programa Chime, motor de la presentación y animación de los modelos moleculares en las primeras versiones de Biomodel.
Las versiones más recientes utilizan el programa Jmol como alternativa a Chime, e igualmente agradecemos al equipo de desarrolladores de Jmol por ofrecerlo de forma gratuita y bajo código abierto.
Muchos apartados ofrecen traducciones al español de materiales originales en inglés, cuyos autores han permitido generosamente su duplicación en esta sede web y en BioROM.
El material en la sede web Biomodel.uah.es ha sido desarrollado y es mantenido por el Dr. Angel Herráez Sánchez , Profesor Titular de Bioquímica y Biología Molecular en la Universidad de Alcalá de Henares. La UAH provee los servicios de servidor web para alojar esta sede.