ALEJANDRO COLMAN-LERNER - Transducción de señales: sobre cómo distinguir estímulos que saturan a sus receptores

• Coloquios

Alejandro Colman-Lerner.

IFIBYNE (UBA- CONICET) 

Jueves 11/9/2014, 14 hs.

 Aula Seminario, 2do piso, Pabellón I. 

Resumen: Muchas de las respuestas de las células dependen de que éstas puedan medir en forma precisa la concentración de moléculas presentes en su entorno (ligandos). Para esto, la célula posee moléculas en su superficie (receptores) que se activan (inician una respuesta dentro de la célula) cuando dichas moléculas se les unen reversiblemente. La célula puede distinguir entre concentraciones de ligando siempre y cuando éstas no sean saturantes, es decir, que sean tan altas que ocupan todos los receptores disponibles. Sin embargo, hay sistemas que producen respuestas dosis-dependientes aún cuando los receptores están saturados. Utilizando modelado matemático y experimentación, describimos un mecanismo que permite superar el límite de la saturación, permitiendo que el rango dinámico (el rango de concentraciones que se pueden distinguir) se traslade y expanda. Este mecanismo, al que llamamos PRESS (PRe-Equilibrium Sensing and Signaling) opera en sistemas donde la cinética de unión del ligando con su receptor es más lenta que los pasos activados por el receptor, y típicamente involucra un paso de activación transitoria (en forma de pulso). Mediante PRESS, el sistema logra que las células realicen respuestas diferenciables a concentraciones de ligando que son de otra manera indistinguibles. Específicamente, mostramos que PRESS se aplica durante el apareamiento de las levaduras S. cerevisiae, permitiendo que éstas detecten la dirección de gradientes de feromona sexual y así se orienten en la dirección del compañero de apareamiento. Además, mostramos que PRESS funciona con tres modelos simples de redes bioquímicas, comúnmente encontrados en rutas de señalización en células eucariotas. Muchos pares ligando-receptor tienen dinámicas suficientemente lentas como para poder utilizar PRESS, por lo que suponemos que PRESS común.