Paisajes de energía libre en biomoléculas: modelos de redes de Markov

Camón Fernández, Alejandro
Falo Forniés, Fernando (dir.) ; Fiasconaro, Alessandro (dir.)

Universidad de Zaragoza, CIEN, 2021
Departamento de Física de la Materia Condensada, Área de Física de la Materia Condensada

Programa conjunto en Física-Matemáticas

Resumen: El estudio del plegado y desplegado de polímeros es de especial interés en la física biológica por la relación entre estructura y función. Por ello, la investigación de la estabilidad de las estructuras tiene un carácter relevante en el conocimiento de los sistemas biológicos. Una aproximación al problema es la observación del paisaje de energía libre del polímero para encontrar sus estados más estables y los caminos puede llegar a ellos. En este trabajo se presenta un algoritmo que pretende facilitar esta observación discretizando el sistema para convertirlo en una red de Markov en la que podamos ver los estados más relevantes estudiando el grafo. También se muestra otro algoritmo, no del todo perfeccionado, que toma la red generada por el primero y agrupa sus nodos en atractores (basins) que se identifican con estados concretos. El trabajo concluye con la aplicación de los algoritmos a un modelo de un sistema real: la estructura de ADN G-quadruplex, presente cerca de telómeros y en zonas relacionadas con la regulación de genes, y muy estudiada en las últimas décadas. Se sacarán conclusiones sobre la validez del modelo utilizado que demuestran la eficacia de los algoritmos.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado