Cómo ver la forma de una molécula en un microscopio exprés
El microscopio de efecto túnel explora una molécula con una aguja finísima y dibuja su relieve. Pero la imagen es plana, mientras que la molécula es tridimensional. ¿Cómo adivinar la postura de una persona a partir de su sombra en la pared? Los científicos han construido un "traductor de sombras a volumen": una red neuronal que reconstruye la forma tridimensional de una molécula a partir de su huella.
Primero, la red se entrenó con millones de imágenes sintéticas. La computadora calculaba cómo se vería la molécula bajo el microscopio si estuviera orientada de una u otra manera. Luego se le mostraba una imagen real, y la red proponía la postura más probable. Para el péptido bradicinina, el error fue inferior a dos angstroms, es decir, diez veces más delgado que un cabello humano.
El método también se probó en azúcares, los glicanos. Estos son más flexibles que las proteínas, por lo que el error fue un poco mayor: hasta cuatro angstroms. Pero incluso así, la computadora encontró correctamente la posición de los anillos y los enlaces. Esto ya no es solo una imagen bonita, sino una herramienta de trabajo para químicos y biólogos.
Ahora, determinar la estructura de una molécula toma minutos, no semanas. Se puede verificar más rápido cómo un fármaco se acopla a su diana o cómo una mutación cambia la forma de una proteína. La sombra en la pared ha empezado a hablar.
Un angstrom es una diezmilmillonésima parte de un metro. El diámetro de un átomo de hidrógeno es de aproximadamente un angstrom.
En la serie "Star Trek", el tricorder médico determinaba la composición de una sustancia en segundos. Nuestro método es un pequeño paso hacia un escáner de ese tipo.