Modelado del procesamiento de información pulsátil por parte de las células y la aparición de resonancias

JULIANA REVES SZEMERE; HORACIO G ROTSTEIN; ALEJANDRA C VENTURA

Mar del Plata

Congreso; XVI Congreso Regional de Física Estadística y Aplicaciones a la Materia Condensada; 2018

TREFEMAC

En muchos contextos biológicos es importante entender cómo una red de señalización celular respondea estímulos dependientes del tiempo. Por ejemplo, la expresión génica en neuronas es afectadapor señales dependientes del tiempo que las células reciben de sus neuronas aferentes, y esto es esencialpara la formación de memorias. Las redes de señalización que son estimuladas por señales quecambian rápidamente en el tiempo procesan una gran cantidad de información. Cuánta informaciónson capaces de procesar, es proporcional a su ancho de banda, el cual es determinado analizando larespuesta del sistema a señales que varían a distintas frecuencias.Ya fue mostrado anteriormente, que ciertas redes pequeñas de señalización (donde no hay inhibición)se comportan como ltro pasabajos, donde su respuesta se maximiza para un estímulo de frecuenciacero (constante). El foco de este trabajo es identicar algunas condiciones para las cuales redes deseñalización de topología simple pueden optimizar su respuesta para una banda de frecuencias dada,donde optimizar signica, por ejemplo, maximizar la producción media o el nivel de activación paraestas frecuencias, de aquí en adelante, nos referiremos a esto como resonancia.En general, las resonancias de los sistemas son analizadas en estado cuasiestacionario. En estetrabajo, a partir de un abordaje teórico y computacional, mostramos que es posible obtener unaresonancia para señales pulsátiles de corta duración (en comparación con los tiempos característicosdel sistema). Llamamos a este efecto resonancia transitoria, ya que el sistema estudiado no tiene unaresonancia cuando es estimulado por pulsos de larga duración. La resonancia transitoria emerge enel mismo sistema, para estímulos de corta duración, y se desvanece al llegar al estado estacionario.