Fabricando ARN|EteRNA

Muy buenas a todos. Hacia tiempo que no hablabamos sobre algún juego o programa científico y hoy os traemos un juego sobre biología bastante interesante: Eterna

Bajo los lemas de ''Played by Humans, Scored by Nature'' y ''Make molecules, advance science'', Eterna es lo que se denomina un ''juego serio'' o ''game with a purpose'' en el que sus jugadores se dedican a plegar moléculas de ARN (RNA en inglés).

Este juego fue diseñado en 2011 por Adrien Treuille y Rhiju Das, pero también participaron en su desarrollo la Universidad de Stanford, la Carnegie Mellon University y un gran equipo de desarrolladores.

A la izquierda, ARN; a la derecha, ADN

Expliquemos el ARN brevemente. El ARN (ácido ribonucleico) es un tipo de ácido nucleico formado por nucleótidos. Este está presente en las células eucariotas y procariotas, e incluso hay virus cuyo material genético está compuesto en su totalidad por ARN. El ácido ribonucleico está formado por una única hebra (al contrario que el ADN y su ya conocida doble hebra). Está implicado en diversas funciones celulares, por ejemplo en la síntesis de proteínas. Este está compuesto de un monosacárido (ribosa, una pentosa), un grupo fosfato y una base nitrogenada (A, adenina, C, citosina, G, guanina y U, uracilo).

Diseñar y predecir estructuras de ARN es un desafío para los supercomputadores, pues carecen de razonamiento y de intuición. El desarrollo de moléculas de ARN es vital para la creación de fármacos, antibióticos y vacunas.

A raíz de este problema, surgió la idea de desarrollar este juego. Las moléculas de ARN pueden parecer simples cadenas largas lineales, pero dentro de estas cadenas pueden producirse pliegues, interacciones entre los nucleótidos que dan lugar a hélices, bucles y otras formas.

Las cadenas de ARN pueden plegarse y dar lugar a diversas formas

El juego consiste en que los jugadores resuelvan una serie de puzles en los que, partiendo de una cadena inicial, se forme cierta estructura deseada, una molécula compleja y estable. Para ello, el jugador debe mutar ciertas bases nitrogenadas, representadas por círculos de colores, para que se formen las interacciones deseadas.

Estas estructuras también pueden tener restricciones, por ejemplo, puede que te pidan que no hagas más de cinco interacciones entre bases nitrogenadas de adenina o guanina, o que tu molécula posea más de 6 bases nitrogenadas de uracilo. También te pueden exigir que no exceda de un nivel de energía, pues los enlaces entre las bases consumen energía según lo fuerte que sean estos. Los enlaces de adenina y citosina son más fuertes que los de adenina y uracilo.

A medida que el jugador avanza y coge experiencia, puede empezar a colaborar con el laboratorio, creando sus propios puzles, con sus propias moléculas de ARN e incluso resolviendo ''puzles de la vida real'', estructuras que posean posibles aplicaciones reales. Los modelos creados por los usuarios de este juego llegan a superar a los creados por los supercomputadores. Aquellas moléculas votadas como más interesantes o con más probabilidades de éxito son sintetizadas en los laboratorios del Stanford's School of Medicine, donde se analizan sus propiedades.

Captura in-game de Eterna, vemos la estructura inicial que vamos a modificar

Actualmente Eterna cuenta con unos 100.000 usuarios, muchos de estos no poseen elevados conocimientos de bioquímica y es que lo más importante es poseer de un buen razonamiento espacial y lógico. De hecho, aquellos jugadores que no están adentrados en el mundo de la bioquímica no ven su creatividad limitada por las expectativas, no se limitan a como creen que debería ser la molécula y pueden probar nuevos caminos.

Para acabar, os dejamos este vídeo de Adrien Treuille sobre Eterna (en inglés, subtítulos disponibles)

Eterna recibe fondos de U.S.. National Institutes of Health y de las donaciones de los usuarios. Puedes jugar a Eterna desde tu navegador en http://www.eternagame.org/web/

Eso es todo. ¡Espero que os haya gustado y nos vemos en el siguiente post!