quarta-feira, 20 de maio de 2020

A primeira Bioinformata



Margaret Dayhoff


HelloWww! Curiososs! Vamos conhecer a MÃE da bioinformática O//

Tudo tem um começo nessa vida hehehe, também foi assim com a Bioinformática! Com o desenvolvimento dos processos de cristalografia para estudo das estruturas biológicas, compostas de várias cadeias de aminoácidos e conhecida como PROTEÍNAS! E após a primeira estrutura ser resolvida conhecida por todos muito bem ao realizar o metabolismo da glicose depois daquela fatia de bolo de chocolate -> INSULINA, sim ela mesma.

Gerou-se uma demanda por guardar essas sequências em algum lugar, até o momento era limitado o número de aminoácidos que poderiam ser estudados e analisados. Isso ocorria, dado a reação que particionava a cadeia em pequenos aminoácidos conhecida como Edman´s Reaction, tinha um limite máximo de 50 - 60 aminoácidos que poderiam ser sequenciados. Dessa forma não era possível realizar a análise de proteínas maiores...

No entanto nesse mesmo período nascia a COMPUTAÇÃO, precoce do jeito que sempre foi houve um salto de inovação tanto para hardware quanto para software. Pois bem é no meio de tudo isso que a Margaret nossa heroína se encontra, como uma menina curiosa que sempre foi ela estudava eletroquímica e viu que a computação poderia lhe auxiliar em seus trabalhos. Dessa forma ela começou na área, juntamente com seu colega Robert Ledley eles desenvolveram o primeiro montador de sequência de novo. O montador analisava a estrutura primária de proteínas, foi escrito na linguagem de programação FORTRAN em cartões perfurados O// um salve para os saudosistasss!!!

Exemplo de programação em cartões perfurados... #trampo

HA! esse software montador de sequências foi chamado de COMPROTEIN, era mais prático pois ao realizar a inserção dos aminoácidos apenas as três primeiras letras eram utilizadas, sendo essa uma tentativa de simplificar ainda mais os dados de uma sequência. Uma representação abaixo de como era::

Legenda abaixo:. Aproveite :D

COMPROTEIN
, o primeiro software de bioinformática. (A) Um mainframe IBM 7090, para o qual COMPROTEIN foi executado. (B) Um cartão perfurado contendo uma linha de Código FORTRAN (o idioma com o qual COMPROTEIN foi escrito). (C) O código-fonte de todo o programa em cartões perfurados. (D) Uma visão geral simplificada das informações da COMPROTEIN (isto é, sequências peptídicas de Edman) e saída (uma sequência proteica de consenso).

Enfim! A Margaret não parou por aew... ela simplificou ainda mais a vida de quem trabalha com  proteínas ao desenvolver o sistema de uma letra só. Dessa forma, a exemplo do aminoácido Lisina - Lys passou a ser K e assim por diante com todos eles. 
Em 1965 publicou o Atlas of Protein Sequence and Structure, o primeiro banco de dados biológico. DAYHOLFF incorporou árvores filogenéticas em seu Atlas que, comparando sequências, indicava como diferentes espécies se diversificaram ao longo do tempo. Se, por exemplo, as sequências de uma proteína de peixe e de uma proteína anfíbia mostrassem pouca diferença, sua distância evolutiva seria curta e eles teriam um ancestral comum. Quanto menos as sequências fossem semelhantes, maior o número de elos evolutivos e o tempo de diversificação. 

Atlas Protein Sequence
Atlas of Protein Sequence and Structure 1ª Ed

Sim meus caros Margaret ahazou em sua vida acadêmica e deixo um legado muito útil para nós escovadores de bits. Uma pena que na época não houve o reconhecimento merecido. 
Mas hoje aplaudimos de pé o que ela fez pela área da bioinformática - Muito Obrigada Margaret!




Referências:
Trabalho:

Gauthier, J., Vincent, A. T., Charette, S. J., & Derome, N. (2019). A brief history of bioinformatics. Briefings in bioinformatics20(6), 1981-1996.

Links: