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Dissertação

Helping cells jump to conclusions. Design and implementation of a biological circuit capable of responding to pre-equilibrium information EVALUATED

Detalhes: Muitos processos celulares dependem da capacidade das células responderem à informação química do ambiente que as rodeia. As células têm esta capacidade por utilizar proteínas receptoras que se ligam aos sinais químicos (ligandos), convertendo essa informação química em sinais intracelu- lares a que as células podem responder. Para além disso, diferentes concentrações de ligando po- dem ser diferenciadas pela razão receptores ligados versus desligados. Embora isto seja geralmente possível apenas para concentrações que não saturem os receptores, foi demonstrado recentemente que a capacidade de distinguir diferentes concentrações de ligando pode, em teoria, ser extendida à gama de saturação, pela utilização da informação pré-equilíbrio, resultante da cinética de ligação ligando–receptor. Este mecanismo foi denominado pre-equilibrium sensing and signaling (PrESS). Neste trabalho, investigou-se a possibilidade de implementar biologicamente esta ideia, como um cir- cuito genético controlável e simples. Por meio de modelação computacional e de experimentação lab- oratorial verificou-se que a repressão baseada num sensor, auxiliada pelo influxo lento de um ligando, gera uma dinâmica de pré-equilíbrio que pode permitir às células distinguir entre diferentes concen- trações saturantes de ligando. Contudo, a dinâmica observada difere da originalmente descrita como PrESS, tornando o sistema menos geral. Possíveis modificações que levam à geração de uma dinâmica mais semelhante à PrESS são, por isso, discutidas.
Keywords: cinética de ligação, sinalização celular, cinética pré-equilíbrio, biologia de sistemas

Discussão: outubro 21, 2014, 14:0