Abstract
En las últimas décadas la humanidad ha discernido gran parte de los componentes que hacen parte
de las membranas celulares, sin embargo, en gran medida es una incógnita la comprensión a
cabalidad de las dinámicas o mecanismosinvolucrados en fenómenos físicos tales como la fusión de
membranas, entrada de virus a las células, eventos fisiopatológicos celulares en la historia natural
de enfermedades complejas (Diabetes Mellitus 2, Alzheimer, SIDA e.t.c...) entre otros fenómenos.
Si bien el enfoque del modelo de mosaico fluido planteado por Singer y Nicholson (1972) describe
de manera adecuada los componentes y la estructura general de las membranas celulares, este
abordaje no es completo ni adecuado para explicar ciertos procesos que se han observado a nivel
de las membranas, debido a esto algunos investigadores en las dos últimas década basados en datos
obtenidos con nuevas técnicas de laboratorio tanto in vitro (al inicio) e in vivo han planteado un
visión complementaria al modelo vigente y postulan la existencia de subsistemas (agregaciones
moleculares) espacio-temporales entre lípidos y proteínas dentro de la misma membrana que son
llamados: microdominios lipídicos (balsas lipídicas,“Lipid Rafts”).
Para que este original punto de vista de microdominios explique de una mejor manera los
fenómenos biológicos antes citado es necesario también comprender los mecanismos de
estabilidad de éstos en el espacio-tiempo, dado que estas agregaciones parecen conducir a cambios
conformacionales en proteínas inmersas dentro de las mismas, cambios que podrían generar
variaciones en la funcionalidad de estos proteos.
Teniendo en cuenta lo anterior, pretendemos en nuestro trabajo desarrollar un modelo matemático
básico que nos permita hacer una aproximación a las variaciones en las áreas de las balsas que
podrían dar razón de esas posibles funcionalidades diferenciales de las proteínas presentes dentro
de estos conglomerados moleculares. El abordaje de nuestro modelo ha tenido en cuenta una
pautas tectológica (ciencia de los sistemas complejos) que postula la existencia de semejanzas en
las dinámicas que subyacen en fenómenos naturales disímiles entre sí aparentemente; un ejemplo
de esta postura es la implementación del andamiaje matemático desarrollado para la comprensión
de los mecanismos de comportamiento de las partículas subatómicas que llamamos mecánica
cuántica y cual es empleado en el entendimiento de los mecanismos implicados en cómo pensamos
y cómo tomamos decisiones, este planteamiento es conocido como cognición cuántica.
Con base en lo anterior consideramos que nuestro trabajo es novedoso, tomamos un modelo
matemático utilizado para la comprensión de hechos naturales e incluso sociales muy diferentes al
de los microdominios que podrían permitir comprender como el incremento del área de éste
conllevarían a modificaciones conformacionales proteicas paulatinas, alcanzando un punto crítico o
de inflexión dónde la proteína adquiera o pierda una función y sí dicho crecimiento del área prosigue
conduciría con el tiempo a alcanzar un área cuyo tamaño hace que se pierda la funcionalidad y
coherencia del conglomerado molecular, por ende, deje de “existir”. En estudios celulares in vivo se
ha observado que los “lipid rafts” aparecen y desaparecen involucrando cambios en el área de estos.
de las membranas celulares, sin embargo, en gran medida es una incógnita la comprensión a
cabalidad de las dinámicas o mecanismosinvolucrados en fenómenos físicos tales como la fusión de
membranas, entrada de virus a las células, eventos fisiopatológicos celulares en la historia natural
de enfermedades complejas (Diabetes Mellitus 2, Alzheimer, SIDA e.t.c...) entre otros fenómenos.
Si bien el enfoque del modelo de mosaico fluido planteado por Singer y Nicholson (1972) describe
de manera adecuada los componentes y la estructura general de las membranas celulares, este
abordaje no es completo ni adecuado para explicar ciertos procesos que se han observado a nivel
de las membranas, debido a esto algunos investigadores en las dos últimas década basados en datos
obtenidos con nuevas técnicas de laboratorio tanto in vitro (al inicio) e in vivo han planteado un
visión complementaria al modelo vigente y postulan la existencia de subsistemas (agregaciones
moleculares) espacio-temporales entre lípidos y proteínas dentro de la misma membrana que son
llamados: microdominios lipídicos (balsas lipídicas,“Lipid Rafts”).
Para que este original punto de vista de microdominios explique de una mejor manera los
fenómenos biológicos antes citado es necesario también comprender los mecanismos de
estabilidad de éstos en el espacio-tiempo, dado que estas agregaciones parecen conducir a cambios
conformacionales en proteínas inmersas dentro de las mismas, cambios que podrían generar
variaciones en la funcionalidad de estos proteos.
Teniendo en cuenta lo anterior, pretendemos en nuestro trabajo desarrollar un modelo matemático
básico que nos permita hacer una aproximación a las variaciones en las áreas de las balsas que
podrían dar razón de esas posibles funcionalidades diferenciales de las proteínas presentes dentro
de estos conglomerados moleculares. El abordaje de nuestro modelo ha tenido en cuenta una
pautas tectológica (ciencia de los sistemas complejos) que postula la existencia de semejanzas en
las dinámicas que subyacen en fenómenos naturales disímiles entre sí aparentemente; un ejemplo
de esta postura es la implementación del andamiaje matemático desarrollado para la comprensión
de los mecanismos de comportamiento de las partículas subatómicas que llamamos mecánica
cuántica y cual es empleado en el entendimiento de los mecanismos implicados en cómo pensamos
y cómo tomamos decisiones, este planteamiento es conocido como cognición cuántica.
Con base en lo anterior consideramos que nuestro trabajo es novedoso, tomamos un modelo
matemático utilizado para la comprensión de hechos naturales e incluso sociales muy diferentes al
de los microdominios que podrían permitir comprender como el incremento del área de éste
conllevarían a modificaciones conformacionales proteicas paulatinas, alcanzando un punto crítico o
de inflexión dónde la proteína adquiera o pierda una función y sí dicho crecimiento del área prosigue
conduciría con el tiempo a alcanzar un área cuyo tamaño hace que se pierda la funcionalidad y
coherencia del conglomerado molecular, por ende, deje de “existir”. En estudios celulares in vivo se
ha observado que los “lipid rafts” aparecen y desaparecen involucrando cambios en el área de estos.
Original language | Spanish (Colombia) |
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State | Published - 23 Feb 2021 |
Event | i2r: ideas to reality 2021 - Universidad Auutónoma de Bucaramanga (vía Internet), Bucaramanga, Colombia Duration: 23 Feb 2021 → 25 Feb 2021 |
Other
Other | i2r: ideas to reality 2021 |
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Country/Territory | Colombia |
City | Bucaramanga |
Period | 23/02/21 → 25/02/21 |
Research Areas UNAB
- Genética y biología Molecular de las enfermedades complejas
Research Results
- Scientific events with an appropriation component, with B-Quality