Análisis combinatorio, entrópico y topológico de mapas de Fourier. Aplicación a la resolución estructural y al diseño de farmacos anti-VIH

Abstract

El último paso que requiere intervención humano en la determinación de una estructura cristalina es la interpretación de los mapas de fourier, reflejados y resumidos mediante un conjunto de picos en una proyección adecuada. Se ha utilizado la combinatoria y la teoría de la información en un intento de analizar formalmente la identificación y el recuento de las posibles estructuras moleculares que se pueden generar a partir de un conjunto de picos del mapa de fourier. De acuerdo a estos análisis, la inerpretación de un mapa de fourier es un problema matemáticamente irresoluble: hay varios modelos (posibles(sub) grafos moleculares) consistentes con los mismos datos de partida (el conjunto de picos). Para solucionar este problema, los cristlógrafos tratan de recosntruir la esturcura molecular del mapa de fourier asignando enlaces entre parejas de picos en base a criterios puramente geométricos. Como una nueva aproximación a la interpreatción de mapas de fourier, hemos utilizado el modelo de enlace químico desarrolaldo por bader. Este modelo presenta la ventaja de que no es necesario inferir el enlace de las distnacias internucleares. Los aspectos más relevantes de la estructura molecular (núcleos, enlaces, anillos y cajas) aparecen reflejados en el campo esclar densidad de carga electrónical la topología de la densidad electrónica, caracterizada y resumida mediante sus puntos críticos, nos pemite pues definir inequívocamente con la actividad atómica y la estructura molecular. Esta información es de especial interés en sistemas estructualmente novedosos. Un algoritmo automático para el análisis topológico de mapas de fourier ha sido desarrollado e includio en elprogrma dirdif. Esta metodología ha sido aplicada conéxito a una amplia variedad de estructuras cristalina. En la mayoría de los casos, ha sido posible determinar la estructua completa y la matriz de conectividades sin la intervención del usuario...