La pionera de la bioinformática que coleccionaba proteínas
Un día como hoy pero de 1925 nacía Margaret Belle Oakley Dayhoff, química, física, bióloga y teórica en informática que revolucionó la ciencia con la aplicación de las tecnologías informáticas para respaldar los avances en biología y medicina.
Nació en Filadelfia y a los diez años se mudó con su familia a la ciudad de Nueva York. Se recibió en 1942 con el mejor promedio en el Bayside High School de la ciudad neoyorquina y recibió una beca para estudiar en el Washington Square College de la Universidad de Nueva York, donde se recibió de licenciada en Matemáticas en 1945. Posteriormente, cursó en la Universidad de Columbia donde alcanzó el doctorado en Química Cuántica en 1948.
Su tesis doctoral versó sobre el procesamiento masivo de datos para la química teórica e ideó un método para aplicar máquinas comerciales de tarjetas perforadas con el cual se calculara la energía de resonancia de varias moléculas orgánicas. Fue un desarrollo teórico impactante. Inmediatamente, recibió una beca de Watson Computing Laboratory y accedió a equipos de procesamiento de datos electrónicos de última generación.
A renglón seguido ingresó en el Instituto Rockefeller donde estudió electroquímica hasta 1951. Al año siguiente se mudó a Maryland y en 1957 ganó una beca de investigación en la Universidad de Maryland, donde trabajó en un modelo de enlace químico y manejó una flamante computadora de alta velocidad IBM modelo 7094. Un chiche para la época.
En 1960 ingresó como directora asociada de la Fundación Nacional de Investigación Biomédica. Allí desarrolló junto a Carl Sagan y Ellis Lippincott un programa de computadora que calculaba las concentraciones de equilibrio de los gases en una atmósfera planetaria. Ese método permitió estudiar las atmósferas de Venus, Júpiter y Marte, la atmósfera actual y la primera atmósfera terrestre llamada “primordial”.
Al mismo tiempo, trabajó con Robert Ledley, un licenciado en física que estudiaba la posible aplicación de recursos informáticos a la biomedicina. En 1962 desarrollaron un programa completo para convertir resúmenes de péptidos (aminoácidos unidos por enlaces químicos) en datos de cadenas de proteínas. Sus conclusiones las publicaron en un artículo titulado «COMPROTEIN: un programa de computadora para ayudar a la determinación de la estructura”.
En 1966 aceleró su inmersión en el mundo de la computación con el objetivo de develar la información oculta que surgía de los datos de diferentes investigaciones o experimentos. Comparó secuencias de proteínas y reconstruyó sus historias evolutivas a partir de alineaciones de dichas secuencias.
Junto a Richard Eck creó el código de aminoácidos de una sola letra para minimizar el tamaño del archivo de datos para cada cadena. Fue la primera aplicación de computadoras para deducir la evolución de los desarrollos biológicos a partir de secuencias moleculares. Nacía un árbol evolutivo computarizado en base al principio de parsimonia (elegir la explicación científica más sencilla que se ajuste a las pruebas).
Ese trabajo lo transcribió en su libro Atlas de secuencia y estructura de proteínas, una recopilación de secuencias de proteínas y genes que, en su primera edición, contenía 65 ejemplos y hoy superan los 4.500.
Ese estudio profuso fue la base de una investigación más compleja que determinó el desarrollo de un conjunto de matrices de sustitución llamadas PAM (porcentaje de mutación aceptada) para lo cual se utilizaron pares de aminoácidos ordenados en alineaciones verificadas para construir una matriz de conteo.
En 1980, creó la primera base de datos informatizada que se conozca, con secuencias de ácidos nucleicos y de proteínas, en una computadora casera con acceso telefónico directo para usuarios externos. Para 1983, esa Base de Datos de Secuencias de Proteínas era la mayor del mundo y esta constituida por dos millones de nucleótidos secuenciados, con sus referencias y diversas anotaciones. Además impulsó la creación de bases de datos primarias como GenBank, FASTA y BLAST que permitieron comprender las funciones de los genes y de las proteínas.
El desarrollo de esas herramientas fue de gran ayuda para la Biología Molecular actual porque permite identificar proteínas, establecer árboles filogenéticos, predecir funciones y estructuras, detectar áreas conservadas y duplicadas, entre otras funciones.
Margaret también fue profesora de fisiología y biofísica en el Centro Médico de la Universidad de Georgetown durante 13 años, miembro de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia, consejera de la Sociedad Internacional para el Estudio de los Orígenes de la Vida y fue parte de los consejos editoriales de tres revistas: DNA, Journal of Molecular Evolution y Computers in Biology and Medicine.
Fue la primera mujer designada secretaria de la Sociedad de Biofísica (y luego fue su presidenta), cargos desde los que impulsó mecanismos para facilitar la incorporación de mujeres a estas disciplinas científicas y para despejar dificultades que obstruían su consolidación en puestos de relevancia. Era un árido terreno colonizado por varones.
Ella lo sufrió en carne propia. Se casó con el físico experimental Edward S. Dayhoff con quien tuvo dos hijas: Ruth y Judith. Durante los años de crianza de sus hijas no pudo desempeñar las tareas de investigación y cuando quiso retomar sus puestos de trabajo fue absurdamente marginada por la comunidad de secuenciadores, a pesar de sus contribuciones científicas.
No obstante, durante sus últimos años puso su empeño en obtener financiamiento regular y a largo plazo para desarrollar y consolidar el mantenimiento de los recursos de información sobre proteínas e ideó un sistema de programas informáticos y bases de datos en línea con acceso para los científicos de todo el mundo que se creó en forma póstuma.
El 5 de febrero de 1983 su corazón dijo basta. En su honor, se estableció un fondo para otorgar el premio Margaret O. Dayhoff dotado de dos mil dólares que se entrega en la cena anual de la Sociedad de Biofísica.
Salú Margaret! Por tu capacidad para investigar esa vida minúscula, por tu dedicación para descifrar ese jeroglífico vital, tan necesario de descubrir como lo demuestra la presencia de este bichito invisible que nos complica la vida hace un tiempo y al cual no podemos derrotar.
Ruben Ruiz
Secretario General
