Molecular memory in biological networks: mathematical definition and dynamical fundamentals

FEDERICO SEVLEVER; ALEJANDRA C. VENTURA

Congreso; Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Biofísica; 2020

Las vías de señalización celular son redes de interacciones químicas de biomoléculas y compuestos dentro de una célula. Cumplen la función de sensar señales químicas del medio celular y desencadenar una respuesta apropiada. Las respuestas son diversas y pueden ser la síntesis de nuevas proteínas, la degradación de otras, la apertura o cierre de canales iónicos, la especialización celular, la muerte celular, etc.Existen ciertas vías con la capacidad de recordar estímulos pasados para responder de manera dependiente a un estímulo posterior. La memoria, en general, puede definirse como la persistencia de alguna respuesta posterior al cese de un estímulo. En este marco, el soporte físico de la memoria se encuentra en la persistencia de actividad de las biomoléculas de la vía. Esta persistencia es la que puede generar una respuesta diferente a la que hubiera tenido frente a un segundo estímulo, dado que el sistema se encuentra en otro estado o "posición inicial" porque "recuerda" el primer estímulo.Una medida observable de la memoria de una vía puede definirse como la diferencia en las respuestas de la misma frente a un segundo estímulo, habiendo recibido y no un primer estímulo. Este observable tiene la ventaja de ser cuantificable aún ignorando el estado completo de la red.Nuestro trabajo se centra en la definición matemática de la memoria siguiendo esta idea y en probar su desempeño en modelos dinámicos simples de distintas vías.