30 noviembre, 2010

Diviértete jugando y colabora con la genómica comparativa

Se que muchos pasan horas y horas metidos en juegos en línea y aplicaciones como Farmville, Social City o Frontier Ville, pero por qué no aprovechar ese tiempo y jugar algo más productivo para la ciencia, tal como lo fue Foldit. El día de hoy, un equipo de bioinformáticos de la Universidad de McGill en Canadá desarrollaron un juego, que permite a los participantes, contribuir de manera divertida a la investigación genética, el proyecto se llama Phylo – Una plataforma computacional humana para la genómica comparativa. Un nombre bastante abrumador como para un juego, así que lo dejaremos como Phylo.

phylo

¿En qué consiste el juego? Simplemente en alinear secuencias de ADN moviendo y cambiando la posición de los bloques que dan. Como es un juego, no se trabajará con letras correspondientes a cada nucleótido (Adenina, Timina, Citosina y Guanina), sino con cuatro bloquecitos  de colores  diferentes que corresponderán a cada uno de los nucleótidos. La idea del juego es mover los bloques de tal manera que el mayor de número de colores queden perfectamente alineados en cada columna.

Sin embargo, habrán bloques de colores que no encajen con los demás, a ellos se les llama “mal apareamiento” o mismatch, el cual se da por mutaciones llamadas transiciones (cuando es una purina por otra purina, o una pirimidina por otra pirimidina) o transversiones (cuando es una purina por una pirimidina o viceversa).

Lo que debes tratar de evitar es la formación o apertura de un espacio vacío o gap, ya que, evolutivamente hablando, es más fácil que una mutación se de por un cambio de una base nitrogenada por otra que por la pérdida de una de ellas. O sea, te quitarán más puntos cuanto más espacios abras, que cuanto más malos emparejamientos hagas; aunque, la penalización por extender un espacio vacío abierto no será muy alta.

Entonces los puntajes quedan de la siguiente manera:

  • Por cada bloque bien alineado te darán 1 punto.
  • Por cada mal emparejamiento o mismatch te quitarán 1 punto.
  • Por abrir un espacio vacío o gap te quitarán 5 puntos.
  • Por extender un espacio vacío te quitarán 1 punto por cada espacio añadido.

Al final deberás superar el puntaje obtenido por la computadora (par). Además, a medida que vas alineando los bloques verás la formación de un árbol filogenético. Recuerda que tienes un tiempo limitado para hacerlo y conseguir los bonus.

phylo1

¿Como colaboras con la genómica? La secuencia de bloques de colores que aparece en cada fila corresponde a una secuencia de ADN de un gen. Cada fila corresponderá al gen en una especie diferente. Como las secuencias son de especies diferentes, a pesar de ser el mismo gen, tendrán sus diferencias debido a mutaciones ocurridas a lo largo de su desarrollo evolutivo. Cuanto más colores compartan, más cercanos evolutivamente estarán.

De esta manera podrás hacer alineamientos pensando como humano y no basado en algoritmos que aún están propensos a errores. La tarea de ajustar y refinar los alineamientos hechos por la computadora es lo más difícil y tedioso en un alineamiento de secuencias. Así como jugando, estarás contribuyendo con la genómica comparativa (comparar secuencias de genes de diferentes especies).

Y, además, sin querer queriendo estarás aprendiendo algo importante de la bioinformática: el alineamiento de secuencias!.

Juega en: http://phylo.cs.mcgill.ca/

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