Modulación de Procesos de Señalización Celular mediante Regulación Espacial

DEBORA TENENBAUM; HERNAN GRECCO; ALEJANDRA C VENTURA

Buenos Aires

Conferencia; Latin American Conference on Mathematical Modeling of Biological Systems; 2015

Mincyt, CELFI

Constantemente los sistemas biológicos deben responder ante variacionesinternas y externas tales como el agotamiento de nutrientes, lasfluctuaciones en niveles hormonales y la recepción de señales sensoriales.En consecuencia, la forma en que las células procesan las señales externas yactúan frente a ellas está íntimamente vinculada al destino del organismodel que forman parte. Un aspecto central del procesado de informaciónbiológica es el mapeo de entornos a estados intracelulares: distintasvariables ambientales deben ser representadas en una forma que facilite larespuesta transcripcional apropiada. El número de estados estables en loscuales una célula puede estar en un momento dado está vinculado a laflexibilidad en su toma de decisiones. En sistemas multiestables, lavariabilidad célula a célula puede explicarse considerando que las distintascélulas se encuentran en estados diferentes. A partir de esta variacióndistintos destinos celulares pueden ser diferencialmente accesibles y por lotanto el estudio del origen de la multiestabilidad resulta útil para muchasáreas de la biología moderna. Para cumplir sus funciones específicas en lascascadas de señalización celular, las proteínas kinasas deben transportarseconstantemente entre la membrana plasmática y el núcleo celular. H.A.Harrington et a11 demostraron que esta organización espacial de losprocesos de transducción de señales juega un importante rol en el aumentodel espacio computacional disponible para las células: lacompartimentalización incrementa el número de estados establessimultáneamente accesibles. En este trabajo, estudiamos los mecanismosque dan lugar a la aparición de biestabilidad mediante lacompartimentalización en cascadas de ciclos de modificación covalente,tales como la cascada de proteínas quinasas activadas por mitógenos(MAPK). Esperamos que este sea uno de muchos ejemplos donde laexquisita organización espacial de la célula eucariota permita queestructuras de señalización previamente caracterizadas desempeñen nuevase inesperadas funciones de procesado de información2.[1] Harrington H. et al. Biophys. J. 104, 1824?1831 (2013).[2] Doncic A. et al. Cell 160, 1182?1195 (2015).