Cómo se hizo
el simulador de espectros ultravioleta de proteínas y DNA

Datos de partida

Espectros experimentales de proteína y DNA.

El dato de partida fue el archivo de imagen de:

• Spectrophotometric Bio Analysis (GENEQ inc.)
  • http://www.geneq.com/catalog/en/sba.html
    Applications example:
    

Manualmente se generaron curvas para que ajustasen bien visualmente con las dos curvas experimentales. Se empleó para ello SigmaPlot usando User-Defined-Transforms en las que se combinaron ecuaciones copiadas de la biblioteca de SigmaPlot (Graph > Plot Equation > Library > Peak )

• Lorentzian, 4 Parameter: y0+a/(1+((x-x0)/b)^2)
• Gaussian, 3 Parameter: a*exp(-.5*((x-x0)/b)^2)

En SigmaPlot se generaron datos (X,Y) para cada 2 nm. Combinando 1 lorentziana (para la línea de fondo) y 2 gaussianas se superpone razonablemente bien con los espectros experimentales.

• col(1) = data(230,340,2)
• x=col(1)
  parm=4
  y0=cell(parm,2)/1000
• a=cell(parm,3)/1000
  x0=cell(parm,4)
  b=cell(parm,5)
• 1=cell(parm,8)/1000
  x01=cell(parm,9)
  b1=cell(parm,10)
• 2=cell(parm,13)/1000
  x02=cell(parm,14)
  b2=cell(parm,15)
• y=y0+a*exp(-.5*((x-x0)/b)^2)+a1*exp(-.5*((x-x01)/b1)^2)+a2/(1+((x-x02)/b2)^2)
  put y into col(parm+1)

Proteínas:

y = 0.032 + 0.395 * exp(-0.5*((x-281)/11)^2)
              + 0.125 * exp(-0.5*((x-262)/9)^2)
              + 3.5 / (1+((x-228)/6.2)^2)

DNA:

y = 0.066 + 0.480 * exp(-0.5*((x-258)/13.5)^2)
              + 0.158 * exp(-0.5*((x-279)/10)^2)
              + 6.2 / (1+((x-200)/6.2)^2)

El DNA daba A₂₆₀/A₂₈₀ = 1.63; lo cambié a y = 0 + 0.505 * etc. para conseguir un cociente de 1.8,
y el de proteínas también a y = 0 + etc.

Con ellos puedo crear una función generadora de espectros combinados.

Implementación en página web:

Siguiendo un desarrollo parecido al utilizado con los espectros de dicroísmo circular, se empleó la biblioteca gráfica en JavaScript de Walter Zorn para conseguir el dibujo de la gráfica.

• http://www.walterzorn.com/jsgraphics/jsgraphics_e.htm

Los datos empleados para construir las gráficas son:

• las fórmulas conseguidas para ajustar los espectros simulados se usan en una función JavaScript que calcula los valores Y (píxeles en pantalla) para cada X (píxeles en pantalla);
• para generar cualquier combinación en una muestra, se hace una combinación lineal de las dos funciones ponderada con la fracción de cada tipo de molécula.

Angel Herráez. Parte de la sede web Biomodel.uah.es