Estabilización molecular del comportamiento de los lipoplejos aniónicos mediante las fuerzas de martini

Dalinda Ileana Quingatuña Cali, Richard Willians Pachacama Choca, Victoria Alejandra Cevallos Luzuriaga

Resumen


El presente trabajo  buscó estudiar y estabilizar de manera molecular el comportamiento del lipoplejo aniónico, la simulación molecular de este sistema se la realizó con grano grueso de Martini, el sistema tuvo sus parámetros iniciales, el mismo que se cambiaron y nos permitieron observar su comportamiento. La variación de los parámetros dio lugar a 3 sistemas aparte del inicial lo que permitió el estudio y comparación de los resultados. Se determinó los parámetros que permitieron que el sistema pueda ser más estable. La construcción del sistema fue mediante una caja de 120x120x200 Ángstroms el cual contiene al cilindro formado por el ADN y el lípido 1,2- dioleoilsn-glicero-3-fosfo-L-serina de sodio (DOPS) están expuestos en un modelo primitivo 1:1. La constante dieléctrica del sistema fue de 15, presión 1 bar y su temperatura de 303 K, debido a que el ADN, el lípido (DOPS) y los iones de sal están cargados surgen fenómenos de correlación de carga y correlación de tamaño, es decir, interaccionan entre sí por efecto de sus cargas. Para la configuración inicial se requirió que se solvate, minimice y equilibre su energía por lo que se intercambió las variables en los diferentes sistemas. El primero fue el sistema inicial con la bicapa, el lípido y el ADN, con concentraciones de -sol W: 90, -sol WF: 10, -sold: 0.47, cargas de BICAPA: -450, ADN: -4, DOPS: -, en otro se le añadió NaCl, con concentraciones añadidas de -salt: 0.15, cargas agregadas de Na: +1, Cl: -1, H: +1, O: -2, mientras que otro la carecía Na: 0, Cl: 0, con valores de distancia de 0, 15 y 3.5 nm respectivamente. El número de configuraciones dependió en gran parte de los resultados obtenidos frente a los cambios de la formación del sistema, valores del tamaño de la caja, distancia, concentración y carga. La agregación de iones al sistema hizo que llegado a un cierto punto este se estabilice y para contrarrestar las interacciones electrostáticas se empleó el formalismo de las sumas de Ewald. Se puede concluir de manera general que la concentración de sal en el sistema 2 fue de gran ayuda para que llegue a un determinado punto y se estabilice. Esto debido al modelo de la doble capa eléctrica porque la densidad de carga superficial aumentó y se produjo la inversión de cargas o sobrecarga del sistema. De esta manera los cationes y aniones cambiaron su comportamiento, haciendo que estos sean atraídos y dando origen a las interacciones electrostáticas tomando un valor de energía de interacción total de 5.62030e+05 kJ/mol en tu tiempo de 1040.577 s.

Palabras clave


estabilización molecular; lipoplejos aniónicos; fuerzas; Martini; ácido desoxirribonucleico (adn); doble capa eléctrica.

Texto completo:

PDF HTML XML

Referencias


ALVARO, P., RODRIGO, N. y MARIO, S., Introducción a las Simulaciones Computacionales. ,

[sin fecha],

ANDRADE, S.K.S., Simulación por Dinámica Molecular del Empleo de las Saponinas Dioscina y Escina como Tensoactivos en la Extracción de Petróleo. [en línea], [sin fecha],Disponible en: http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/38257 LK - link%7Chttp://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/38257 SRC - BaiduScholar FG -

0.

BAEZ-CASTILLO, L., Simulación por dinámica molecular de membranas de fosfolípidos usando GROMACS. [en línea], pp. 156. 2013,Disponible en: http://repositorioinstitucional.uson.mx/handle/unison/1723.

BALBUENA, L., MALDONADO-ARCE, A. y ZAPATA, E., Elasticidad de las membranas

biológicas. Martínez- y Hernández- Revista Mexicana de Física, Vol. 56, págs. . En: [Original String]:Elasticidad de las membranas biológicas. Martínez-Balbuena, L., Maldonado-Arce, A. y Hernández-Zapata, E. 2010. 1, 2010, Revista Mexicana de Física, Vol. 56, págs. 107-122., vol. 1 SRC-B, pp. 107-122. 2010,

BARRACHINA, F., Liposomas. [aut. libro] A. Muro Álvarez, y otros. En: [Original

String]:Barrachina, F. 2015. Liposomas. [aut. libro] A. Muro Álvarez, y otros. Educafarma

3.0White papers sobre innovación aplicada y divulgación científica en el área de las Ciencias Bio-Sanitarias. Bogotá : Decanato de la Fa, 2015.SRC - BaiduScholarFG - 0, Educafarma

30White papers sobre innovacin aplicada y divulgacin cientfica en el rea de las Ciencias BioSanitarias Bogot Decanato de la Fa, 2015,

Bioquímica: texto y atlas - Jan Koolman, Klaus-Heinrich Röhm - Google Libros. [en línea], [sin fecha]. [Consulta: 7 marzo 2022]. Disponible en: https://books.google.com.ec/books?id=f61Mvdvl60C&printsec=copyright#v=onepage&q&f=false.

BRUININKS, B.M., SOUZA, P.C., INGOLFSSON, H. y MARRINK, S.J., A molecular view on the escape of lipoplexed DNA from the endosome. eLife [en línea], vol. 9. [sin fecha],Disponible en:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&DbFrom=pubmed&Cmd=Link&Link

Name=pubmed_pubmed&LinkReadableName=Related

Articles&IdsFromResult=32297853&ordinalpos=3&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.P ubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum.

BRUININKS, B.M.H., SOUZA, P.C.T. y MARRINK, S.J., 2019. A Practical View of the Martini Force Field. Methods in Molecular Biology [en línea]. S.l.: Humana Press Inc., pp.

105-127. [Consulta: 12 agosto 2020]. Disponible en: https://link.springer.com/protocol/10.1007/978-1-4939-9608-7_5.

BUEREN-CALABUIG, J.A., Dinámica molecular. Bioinformática, pp. 425-442. 2014,

DELGADO, M.G., SANTAMARTA, E., SÁIZ, A., LARROSA, D., GARCÍA, R. y OLIVA, P., Fluctuating neurological symptoms in demyelinating disease mimicking an acute ischaemic stroke. BMJ case reports [en línea], vol. 2012. [sin fecha],Disponible en:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&DbFrom=pubmed&Cmd=Link&Link

Name=pubmed_pubmed&LinkReadableName=Related

Articles&IdsFromResult=22602832&ordinalpos=3&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.P ubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum.

FIGUEIREDO, S., y otros. En: [Original String]:Figueiredo, S., y otros. 2014. Conjugation of Gold nanoparticles and liposomes for combined vehicles of drug delivery in cancer. [aut.

libro] A. Seifalian. Nanomedicine. s.l. : One Central Press, 2014.SRC - BaiduScholarFG - 0, Conjugation of Gold nanoparticles and liposomes for combined vehicles of drug delivery in cancer aut libro A Seifalian Nanomedicine sl One Central Press, 2014,

Fosfolípidos: características, estructura, funciones, tipos. [en línea], [sin fecha]. [Consulta: 6 marzo 2022]. Disponible en: https://www.lifeder.com/fosfolipidos/.

FRUCTUOSO, M., RACHDI, L., PHILIPPE, E., DENIS, R.G., MAGNAN, C., LE STUNFF, H., JANEL, N. y DIERSSEN, M., Corrigendum to «Increased levels of inflammatory plasma markers and obesity risk in a mouse model of Down syndrome» [Free Radic. Biol. Med. 114 (2018) 122-130]. Free radical biology & medicine [en línea], vol. 118, pp. 150. [sin fecha],ISSN 0891-5849. Disponible en:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&DbFrom=pubmed&Cmd=Link&Link

Name=pubmed_pubmed&LinkReadableName=Related

Articles&IdsFromResult=29525132&ordinalpos=3&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.P ubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum.

GARCÍA LUIS, M.H., Coordinadores: Biología celular y molecular [en línea]. S.l.: s.n., 2003. ISBN 9702603870. Disponible en: https://oncouasd.files.wordpress.com/2015/06/biologiacelular-y-molecular.pdf.

HAMM, M. y KOZLOV, M.M., Elastic energy of tilt and bending of fluid membranes. European Physical Journal E [en línea], vol. 3, no. 4, pp. 323-335. 2000, [Consulta: 12 agosto 2020].

ISSN 12928941. DOI 10.1007/s101890070003. Disponible en: https://link.springer.com/article/10.1007/s101890070003.

HARPER, Bioquimica ilustrada. S.l.: s.n., 2014. ISBN 9780874216561.

HUANG, L. y LI, S., Liposomal gene delivery: A complex package. Nature Biotechnology [en línea], vol. 15, no. 7, pp. 620-621. 1997, [Consulta: 12 agosto 2020]. ISSN 10870156. DOI 10.1038/nbt0797-620. Disponible en: https://www.nature.com/articles/nbt0797-620.

ILLANA, J., Biología molecular y estructura del ADN. Anales de la Real Sociedad Española de Química, vol. 110, no. 3, pp. 234-240. 2014,ISSN 1575-3417.

INTRODUCCIÓN, [sin fecha]. S.l.: s.n. ISAMAT, M., Actualización terapéutica: terapia génica. s.l. : Fundación Echevarne, . En:

[Original String]:Isamat, M. 2019. Actualización terapéutica: terapia génica. s.l. : Fundación Echevarne, 2019.SRC - BaiduScholarFG - 0, 2019,

ISRAELACHVILI, J.N., Intermolecular and Surface Forces: Third Edition. Intermolecular and Surface Forces: Third Edition, pp. 1-676. 2011,DOI 10.1016/C2011-0-05119-0.

IYAD, S., HAYEL, A., ANAN, H. y RUBA, A., The Optimum Maximum Allowed… 24. Journal of the Arab American University, no. 2. 2016,

JOHANSSON, M.P., y otros. En: [Original String]:Johansson, M.P., y otros. 2013. Biomolecular Simulations: methods and protocols. New York : Humana Press, 2013.SRC - BaiduScholarFG

0, Biomolecular Simulations methods and protocols New York Humana Press, 2013,

KHELFAOUI, F. y BABAHANI, O., How to Use the Monte Carlo Simulation Technique? Application: A Study of the Gas Phase during Thin Film Deposition. Theory, Application, and Implementation of Monte Carlo Method in Science and Technology [en línea], 2019, [Consulta: 7 marzo 2022]. DOI 10.5772/INTECHOPEN.88559. Disponible en: https://www.intechopen.com/chapters/68593.

La célula. 2. Membrana celular. Lípidos. Atlas de Histología Vegetal y Animal. [en línea], [sin fecha]. [Consulta: 6 marzo 2022]. Disponible en: http://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/3lipidos.php.

Lípidos y membranas | Bioquímica. Las bases moleculares de la vida, 5e | AccessMedicina | McGraw Hill Medical. [en línea], [sin fecha]. [Consulta: 6 marzo 2022]. Disponible en: https://accessmedicina.mhmedical.com/content.aspx?bookid=1960&sectionid=148095989.

MA, B., STEWART, J., PICHORA, D., ELLIS, R. y ABOLMAESUMI, P., 2D/3D registration of multiple bones. Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual International Conference [en línea], vol. 2007, pp. 860-863. 2007,ISSN 2375-7477. Disponible en:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&DbFrom=pubmed&Cmd=Link&Link

Name=pubmed_pubmed&LinkReadableName=Related

Articles&IdsFromResult=18002092&ordinalpos=3&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.P ubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum.

MARRINK, S.J., RISSELADA, H.J., YEFIMOV, S., TIELEMAN, D.P. y DE VRIES, A.H.,

The MARTINI force field: Coarse grained model for biomolecular simulations. Journal of Physical Chemistry B, vol. 111, no. 27, pp. 7812-7824. 2007a,ISSN 15206106. DOI 10.1021/jp071097f.

MARRINK, S.J., RISSELADA, H.J., YEFIMOV, S., TIELEMAN, D.P. y DE VRIES, A.H.,

The MARTINI force field: Coarse grained model for biomolecular simulations. Journal of Physical Chemistry B, vol. 111, no. 27, pp. 7812-7824. 2007b,ISSN 15206106. DOI 10.1021/JP071097F.

MARTÍN MOLINA, A., Propiedades electrocinéticas de sistemas coloidales modelo: efecto del tamaño iónico. [en línea], 2003, [Consulta: 5 marzo 2022]. Disponible en: http://hdl.handle.net/10481/28752.

MARTÍNEZ, M., Nuevas estrategias de compactaciónytTransfección De DN-RNA en terapia génica. , pp. 279. 2017,

MAY, S. y BEN-SHAUL, A., Modeling of Cationic Lipid-DNA Complexes. Current Medicinal Chemistry [en línea], vol. 11, no. 2, pp. 151-167. 2004, [Consulta: 12 agosto 2020]. ISSN 09298673. DOI 10.2174/0929867043456142. Disponible en:

http://www.eurekaselect.com/openurl/content.php?genre=article&issn=09298673&volume=11&issue=2&spage=151.

MPH, R.L.S., AND, K.D.M.M.P.H. y DVMPHD, A.J., Cancer statistics 2015. CA A Cancer Journal for Clinicians [en línea], vol. 65, no. 1, pp. 5-29. 2015,Disponible en: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.3322/caac.21254/abstract LK - Link to Source%3Cspan style=%22display:none%22%3Ewiz%3C/span%3E%7Chttp://onlinelibrary.wiley.com/doi/10. 3322/caac.21254/abstract%7C DOI - 10.3322/caac.21254 FG - 0.

NELSON, D.L. y COX, M.M., Lehninger Principios de Bioquímica. [en línea], [sin fecha],Disponible en:

http://www.researchgate.net/publication/48214045_Lehninger_Principios_de_Bioquimica/do wnload LK - link%7Chttp://www.researchgate.net/publication/48214045_Lehninger_Principios_de_Bioqui mica/download SRC - BaiduScholar FG - 0.

NEVES, L.F.F., Preparation and optimization of anionic liposomes for delivery of small peptides and cDNA to human corneal epithelial cells. En: [Original String]:Preparation and optimization of anionic liposomes for delivery of small peptides and cDNA to human corneal epithelial cells. Neves, L.F.F., y otros. 2016. 4, 2016, J Microencapsul, Vol. 33, págs. 391-

399., y otros Vol 33 pgs, vol. 4 SRC-B, pp. 391-399. 2016,

RAFAEL, M.S., DOS SANTOS-JUNIOR, I.P., TADEI, W.P., SALLUM, M.A.M. y

FORATTINI, O.P., Karyotype of Brazilian Anopheles albitarsis sensu lato

(Diptera:Culicidae). Genetics and molecular research : GMR [en línea], vol. 4, no. 4, pp. 684690. [sin fecha],ISSN 1676-5680. Disponible en:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&DbFrom=pubmed&Cmd=Link&Link

Name=pubmed_pubmed&LinkReadableName=Related

Articles&IdsFromResult=16475113&ordinalpos=3&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.P ubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum.

Rodríguez, C. . Caracterización físicoquímica de complejos mesoscópicos formados. En: [Original String]:Rodríguez, C. 2013. Caracterización físicoquímica de complejos mesoscópicos formados. Granada : Universidad de Granada. Departamento de física aplicada, 2013. F1645Y13518N2135.SRC - BaiduScholarFG - 0, Granada Universidad de Granada

Departamento de fsica aplicada F1645Y13518N2135, 2013,

SAMANIEGO ANDRADE, S.K., Simulación por Dinámica Molecular del Empleo de las

Saponinas Dioscina y Escina como Tensoactivos en la Extracción de Petróleo. , 2015,

Universidad de Granada; Junta de Andalucía. . Lipoplejos catiónicos. Andalucía : Universidad de

Granada; Junta de Andalucía, . En: [Original String]:Universidad de Granada; Junta de Andalucía. 2019. Lipoplejos catiónicos. Andalucía : Universidad de Granada; Junta de Andalucía, 2019.SRC - BaiduScholarFG - 0, 2019,

Universidad de Sevilla. En: [Original String]:Universidad de Sevilla. 2019. Breve introducción a Gnuplot. Sevilla : Universidad de Sevilla, 2019.SRC - BaiduScholarFG - 0, Breve introduccin a Gnuplot Sevilla Universidad de Sevilla, 2019,

UUSITALO, J.J., INGÓLFSSON, H.I., MARRINK, S.J. y FAUSTINO, I., Martini CoarseGrained Force Field: Extension to RNA. Biophysical Journal, vol. 113, no. 2, pp. 246-256. 2017,ISSN 15420086. DOI 10.1016/j.bpj.2017.05.043.

YARMAND, A., Elsiver, Vol. October, págs. . En: [Original String]:VMD Documentation. Yarmand, A. 2018. 2018, Elsiver, Vol. October, págs. 1-20., vol. 2018 SRC, pp. 1-20. 2018, ANEXOS




DOI: https://doi.org/10.23857/pc.v7i7.4358

Enlaces de Referencia

  • Por el momento, no existen enlaces de referencia
';





Polo del Conocimiento              

Revista Científico-Académica Multidisciplinaria

ISSN: 2550-682X

Casa Editora del Polo                                                 

Manta - Ecuador       

Dirección: Ciudadela El Palmar, II Etapa,  Manta - Manabí - Ecuador.

Código Postal: 130801

Teléfonos: 056051775/0991871420

Email: polodelconocimientorevista@gmail.com / director@polodelconocimiento.com

URL: https://www.polodelconocimiento.com/