Desarrollo de una nueva versión de BioBlender, un módulo de Blender para visualización de biomoléculas

• Autores: Pablo Enmanuel Ramos Bermúdez, Monica Zoppé, Tiziana Loni, Mario Pupo Meriño, Edisel Navas Conyedo
• Localización: Serie Científica de la Universidad de las Ciencias Informáticas, ISSN-e 2306-2495, Vol. 15, Nº. 6, 2022 (Ejemplar dedicado a: junio), págs. 35-53
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Development of a new version of BioBlender, a Blender module for visualization of biomolecules
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• Resumen
  • español

    Las macromoléculas biológicas, como las proteínas y los ácidos nucleicos, son los motores principales de la célula viva. Conocer su estructura tridimensional y la manera en que interactúan entre ellas y con el entorno, contribuye a entender el funcionamiento de la maquinaria celular. Dentro de la visualización científica, se encuentra el arte y la ciencia de la animación 3D, técnica utilizada por diversos programas, como, por ejemplo, el software de modelado 3D de código abierto Blender. Precisamente, sobre la base de este fue desarrollado el paquete de software BioBlender, un módulo de Blender que permite la representación intuitiva de propiedades de superficie de biomoléculas, mostrando su superficie de manera fotorrealista, permitiendo así la visualización de complejas propiedades como el potencial electrostático y el potencial lipofílico molecular. BioBlender fue desarrollado y mantenido por la Unidad de Visualización Científica del Consejo Nacional de Investigación de Italia, para una versión ya caducada de Blender, por lo que es necesario desarrollar una nueva versión que se integre a los cambios vigentes en Blender, constituyendo el objetivo de la investigación. Para ello, se ha hecho uso de modelos extraídos de la base de datos biológica Protein Data Bank, de herramientas de desarrollo como el entorno de desarrollo integrado PyCharm y de la utilización exclusiva del lenguaje de programación Python con librerías científicas como Numpy, Scipy y Prody. A pesar de los avances significativos, el trabajo sigue en curso, en desarrollo de nuevo métodos y técnicas para construir una secuencia razonable de movimiento para las proteínas.

  • English

    Biological macromolecules, such as proteins and nucleic acids, are the main engines of the living cell. Knowing their three-dimensional structure and the way in which they interact with each other and with the environment, contributes to understanding the functioning of the cellular machinery. Within scientific visualization, there is the art and science of 3D animation, a technique used by various programs, such as the open source 3D modeling software Blender. Precisely, on the basis of this, the BioBlender software package was developed, a Blender module that allows the intuitive representation of surface properties of biomolecules, showing their surface in a photorealistic way, thus allowing the visualization of complex properties such as electrostatic potential and the molecular lipophilic potential. BioBlender was developed and maintained by the Scientific Visualization Unit of the National Research Council of Italy, for an already expired version of Blender, so it is necessary to develop a new version that integrates with the current changes in Blender, constituting the objective of the investigation. For this, use has been made of models extracted from the Protein Data Bank biological database, development tools such as the PyCharm integrated development environment and the exclusive use of the Python programming language with scientific libraries such as Numpy, Scipy and Prody. Despite significant advances, work is still ongoing, developing new methods and techniques to construct a reasonable sequence of movement for proteins.