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Título : Algoritmos de programación en Python para el análisis de la estructura de proteínas del virus SARS-CoV-2 mediante una representación en redes de carbonos Cα y Cβ de la estructura globular
Autor(es): Quiroz Sánchez, Ohtli Gerardo
Asesor(es) : Olivares Quiroz, Luis Agustín
Título : Algoritmos de programación en Python para el análisis de la estructura de proteínas del virus SARS-CoV-2 mediante una representación en redes de carbonos Cα y Cβ de la estructura globular
Fecha de publicación : oct-2023
Palabras clave : Pandemia de COVID-19, 2020
Programación
Python
Proteínas
SARS (Enfermedad)
ARN
Algoritmos
Abstract : La aparición en diciembre de 2019 de un nuevo virus en la ciudad de Wuhan, China, que se extendió en el mundo con más de 700 millones de casos confirmados y más de 6 millones de víctimas mortales, ha resultado uno de los eventos con mayores repercusiones sociales, de salud pública y financieras de las últimas dos décadas. El SARS CoV-2 es un virus con un genoma de ARN monocatenario de sentido positivo perteneciente a la familia coronaviridae. A la misma familia pertenecen dos virus potenciales conocidos en los últimos 17 años: el coronavirus causante del síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS-CoV) que tiene 50% de similaridad genética con el nuevo virus, y causó la muerte de 858 personas; y el coronavirus que ocasionó el síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV) que cobró la vida de 774 personas y tiene una alta similaridad con el nuevo virus en 79%. La estructura viral de SARS-CoV-2 posee 4 tipos de proteínas conocidos como proteínas estructurales: nucleocapside (N), membrana (M), envoltura (E) y spike (S). La cadena de ARN tiene aproximadamente 30 mil pares de nuclebases que codifican otras 16 proteínas conocidas como proteínas no estructurales (nsps) que ocupan las dos terceras partes del genoma y son responsables de la replicación viral. La tercera parte del genoma restante está dedicada a las proteínas estructurales y, además, 9 proteínas accesorios que participan indirectamente en la replicación viral. El SARS-CoV-2 logra su entrada celular principalmente a través de la proteína estructural S. Una vez que el genoma del SARS-CoV-2 es liberado en el citoplasma se traducirá en la poliproteína 1a o la poliproteína 1ab por el ribosoma huésped. Por consiguiente, las poliproteínas son escindidas en proteínas más pequeñas que resultan ser las 16 nsps por la actividad proteolítica de la proteasa nsp5, llamada también proteasa principal (en inglés main protease, abreviada Mpro), y la proteasa nsp3 (abreviada PLpro en inglés por papain-like protease). Inhibir tan solo la función catalítica de la proteína nsp5 resultaría en interrumpir el ciclo de replicación viral debido a que las nsps componen la maquinaria de transcripción y replicación de ARN viral, y es por eso que es un objetivo potencial en el diseño farmacológico. En este trabajo estudiaremos las proteínas nsp3, nsp5 y la proteína estructural S que tienen un papel clave en la replicación viral por lo que son objetivos potenciales en el diseño farmacológico. Nos enfocaremos en el análisis de la estructura globular y los sitios activos por las cuales las proteínas realizan su función. En uno de los cuadros se muestra la descripción, el código PDB (que se vera en la tercera sección 1.3) y el porcentaje de similaridad con las proteínas homólogas al SARS-CoV-1 con el que tiene mayor similitud genética. Cabe mencionar, que este antecedente con coronavirus anteriores dio la ventaja de poder conocer y enfrentar mejor el SARS-CoV-2 resultando en la elaboración de vacunas en tiempo record. En conjunto, se ha elaborado terapias antivirales como el PF-07321332 de administración oral que inhibe los sitios activos en la proteasa principal nsp5 reduciendo el riego de hospitalización o muerte en un 88% en pacientes que se les administró durante los 5 días de presentar los síntomas.
URI : http://repositorioinstitucionaluacm.mx/jspui/handle/123456789/2453
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