Modelo matemático para o estudo das interações dinâmicas da rede de proteínas das adesões focais no processo de mecanotransdução (2024)
- Authors:
- Autor USP: FERNANDES, MATHEUS GIMENEZ - FM
- Unidade: FM
- DOI: 10.11606/D.5.2024.tde-31032025-164408
- Subjects: BIOFÍSICA; PROCESSOS ESTOCÁSTICOS
- Keywords: Adesões focais; Biophysics; Computer simulation; Fluorescence recovery after photobleaching; Focal adhesion; Mecanotransdução celular; Mechanotransduction cellular; Recuperação de fluorescência após fotodegradação; Simulação por computador; Stochastic processes
- Language: Português
- Abstract: As adesões focais são complexos multiproteicos importantes no mecanismo de mecanotransdução, que é o processo com o qual a célula responde a estímulos mecânicos. A organização das adesões focais permite a percepção das alterações mecânicas extracelulares e a transformação em respostas bioquímicas intracelulares. Essa rede de proteínas das adesões focais é bastante estudada experimentalmente nos seus diversos aspectos funcionais -percepção mecânica, organização e interação das diversas proteínas do complexo e sinalização celular - porém se depara com limitações em seu estudo experimental como o número de proteínas que podem ser monitoradas simultaneamente através de técnicas de fluorescência e a dificuldade de entender a dinâmica global de funcionamento do sistema. Neste trabalho, modelos matemáticos são utilizados para descrever a dinâmica da rede de proteínas da adesão focal no processo de mecanotransdução. Para isso mais de uma abordagem foi estudada, iniciando o estudo com uma rede com as interações das proteínas foi construída a partir de dados experimentais de técnicas de fluorescência (FRAP e FLAP) do nosso grupo e informações de banco de dados como o STRING, KEGG e Ingenuity. A primeira abordagem tratou de modelos baseados em regras com o formato da linguagem Kappa, que apresentam a vantagem de lidar e descrever independentemente múltiplos estados possíveis de uma dada proteína (como por exemplo os múltiplos sítios de ativação), mas que, no entanto, não conseguiramdescrever o comportamento das proteínas conforme o observado experimentalmente, demonstrando índices de desempenho baixos ou que não convergiram. Uma segunda abordagem empregada tratou-se do uso de uma modelagem baseada na Equação Mestra (Chemical Master Equation), onde se obteve-se sucesso em descrever o sistema de forma analítica através de um modelo simplificado de interações de uma única proteína, chamado Protein In-Out, e suas taxas de transição para dentro e fora das adesões focais. Para essa abordagem não apenas os dados podem ser explicados, como avaliou-se o desempenho preditivo através de validação cruzada por Leave-One-Out, obtendo-se resultados de previsão dentre bons e altamente acurados. Além destes resultados, a solução analítica foi aplicada a uma extensão do modelo Protein In-Out, permitindo a previsão do comportamento de proteínas com mutações presentes. Todos os dados obtidos através dos modelos foram comparados a dados experimentais previamente obtidos pelo grupo
- Imprenta:
- Data da defesa: 04.10.2024
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo NÃO é de acesso aberto
-
ABNT
FERNANDES, Matheus Gimenez. Modelo matemático para o estudo das interações dinâmicas da rede de proteínas das adesões focais no processo de mecanotransdução. 2024. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2024. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5160/tde-31032025-164408/. Acesso em: 16 fev. 2026. -
APA
Fernandes, M. G. (2024). Modelo matemático para o estudo das interações dinâmicas da rede de proteínas das adesões focais no processo de mecanotransdução (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5160/tde-31032025-164408/ -
NLM
Fernandes MG. Modelo matemático para o estudo das interações dinâmicas da rede de proteínas das adesões focais no processo de mecanotransdução [Internet]. 2024 ;[citado 2026 fev. 16 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5160/tde-31032025-164408/ -
Vancouver
Fernandes MG. Modelo matemático para o estudo das interações dinâmicas da rede de proteínas das adesões focais no processo de mecanotransdução [Internet]. 2024 ;[citado 2026 fev. 16 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5160/tde-31032025-164408/
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.5.2024.tde-31032025-164408 (Fonte: oaDOI API)
How to cite
A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas
