La naturaleza estocástica de la secreción de la célulaProf. Isaac Meilijson |
 |
Resumen:
En este curso breve se presentará un trabajo conjunto con Ilan Hammel (Escuela de Medicina de la Universidad de Tel Aviv) sobre modelos estocásticos del crecimiento y eliminación (exocitosis) de gránulos (o vesículas) en las células secretoras. Se incluirá una introducción a la naturaleza "cuantal" de la distribución del volumen secretado ( multimodal con cimas igualmente espaciadas), la identificación de varias distribuciones de tamaño de los gránulos secretores (distribución estacionaria en la célula, distribución en el momento de salir de la célula, distribución de cantidad secretada), y una explicación matemática en términos de interacción de partículas del papel desempeñado por las proteínas SNARE, responsables de la fusión de las membranas con el fin de crecer o salir de la célula.
La célula normalmente secreta gránulos de forma espontánea (secreción basal), pero cuando se requieren cantidades mayores se da un comando a base de calcio para liberar más material (secreción evocada). Discutiremos la información contenida en el cambio de secreción basal a evocada por métodos estadísticos de CUSUM (Page) para la detección de un cambio de distribución.
El paradigma detrás de nuestro trabajo es que los gránulos se fusionan no sólo con la membrana externa para exocitosis sino también entre sí (fusión gránulo homotípica) resultando en la formación de grandes gránulos maduros. Una fuerte evidencia será presentada para este paradigma, polémico ya que muchos investigadores se adhieren a una teoría que los gránulos no se fusionan entre sí y por lo tanto tienen distribución homogénea en lugar de cuantal.
El curso cubrirá el material mencionado, así como una breve introducción al método CUSUM para la detección de cambio, divergencia de Kullback-Leibler, ciertas desigualdades sobre umbrales cruzados por paseos aleatorios y algunos elementos de modelos de datos incompletos y el algoritmo EM en Estadística.
Referencia:
Nitzany, Eyal; Hammel, Ilan; Meilijson, Isaac. Quantal basis of vesicle growth and information content, a unified approach. Journal of Theoretical Biology 266 (2010) 202–209