Cooperatividad en la expresión génica: abordaje estocástico

GUTIERREZ, P.S.; MONTEOLIVA, D.; DIAMBRA, L.

Mar del Plata

Congreso; 8° TREFEMAC; 2010

Todas las reacciones químicas tienen fluctuaciones intrínsecas que son inversamente proporcional al tamaño del sistema [1]. En una célula, estas fluctuaciones son particularmente pronunciadas debido al pequeño tamaño de los compartimentos biológicos y al pequeño número de copias en una especie dada [1]. A nivel transcripicional, la expresión génica está principalmente controlada por los factores de transcripción (TFs). Estos se unen específicamente a sitios río arriba del promotor del gen e influencian la unión de otras moléculas al Sistema Regulatorio Cis (CRS). En un trabajo previo, llevado a cabo por nuestro grupo de trabajo, se propuso un modelo estocástico para la regulación de la expresión génica que incluye varios sitios de unión para los TFs en el CRS [2]. El interés se centró en explorar como la interacción entre TFs afectaba a los niveles de cooperatividad y ruido asociados a la expresión génica. El modelo fue estudiado por medio del formalismo de ecuación maestra y simulación computacional. Los resultados predicen que la cooperatividad y el nivel de ruido aumentan con la energía de interacción entre los TFs. Además, el modelo permite distinguir entre dos mecanismos de unión cooperativa. Estos mecanismos resultan en un mismo nivel medio de expresión génica pero tienen asociados niveles de ruido diferentes. Por otro lado los niveles de expresión génica pueden presentar dos tipos de distribución en la población celular: unimodal o bimodal. En el presente trabajo estudiamos el diagrama de fases, determinando las regiones en el espacio de los parámetros para las cuales el sistema presenta una u otra distribución para cada uno de los mecanismos de unión cooperativa antes mencionados.