Mecanismos regulatorios de las propiedades de entrada-salida de información en señalización celular

LAILA KAZIMIERSKI; ALEJANDRO COLMAN-LERNER; ALEJANDRA C VENTURA

Buenos Aires

Jornada; Jornadas de Difusión de estudiantes de física.; 2013

FIFA Buenos Aires (Federación Interestudiantil de Físicos Argentinos)

Una caracteristica importante de las celulas es su capacidad de comunicarsecon el ambiente circundante. Este intercambio de informacion se conoce comoseñalizacion celular, y se basa en la capacidad de la celula para dar respuestasadecuadas a las señales del ambiente que la rodea. Los modelos matematicos/computacionales que utilizan informacion biologica tienen el potencial demejorar la comprension que se tiene acerca de la señalizacion celular y, as, laexactitud de las predicciones.Las redes intracelulares de señalizacion tienen mecanismos de deteccion, talescomo los receptores de membrana, responsables de sensar estimulos extracelulares.Esto genera actividad en la red, compuesta por diferentes etapas detransduccion y generacion de respuesta al estimulo. Es comunmente aceptadoque los niveles de estimulacion que causan la maxima ocupacion del receptor, nopueden ser distinguidos unos de otros: todos producen la misma respuesta saturante.Sin embargo, se ha observado experimentalmente que, en muchos casosy a pesar de esta aparente saturacion de los sensores, el sistema puede generarrespuestas distinguibles a señales aparentemente indistinguibles.En trabajos previos, se ha presentado la existencia del mecanismo Señalizacion Pre-Equilibrio (Pre-Equilibrium Signaling, PES), que permite a las celulasdiscriminar niveles de señales que saturan los receptores en el equilibrio. El mecanismose basa en el acoplamiento de un proceso de deteccion con dinamicainput-dependiente y lento en comparacion con la escala temporal de los procesosrio abajo; ademas, la respuesta del sistema debe ser de tipo transitoria.La consecuencia inmediata de este acoplamiento es causar la expansion del rangodinamico del sistema (rango de estmulos para los cuales el sistema puederesponder de manera dosis-dependiente).A pesar de la diversidad de posibles redes bioqumicas, es comun que solo unconjunto finito de topologas puedan ejecutar una funcion en particular. En este trabajo se estudian redes bioqumicas con mnimacantidad de componentes y mnimo numero de conexiones para identicar cualesde ellas son capaces de lograr el mecanismo PES. El objetivo principal con esteestudio es extraer principios generales de diseño, es decir, las reglas que subyacena las redes que pueden alcanzar PES. Estas reglas de diseño proporcionan unmarco para clasicar funcionalmente redes complejas y, tambien, un manualpara generarlas.