Registro:
| Documento: | Tesis de Grado |
| Título: | Herramientas cuantitativas para el análisis de trayectorias de partículas individuales aplicadas a la difusión del neuroreceptor de nAChR |
| Autor: | Camino, Pablo Antonio |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Filiación: | Pontificia Universidad Católica Argentina - CONICET. Instituto de Investigaciones Biomédicas (BIOMED)
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| Publicación en la web: | 2022-06-15 |
| Fecha de defensa: | 2020-12-16 |
| Fecha en portada: | 2020 |
| Grado Obtenido: | Grado |
| Título Obtenido: | Licenciado en Ciencias Físicas |
| Director: | Barrantes, Francisco José |
| Director Asistente: | Bruno, Luciana |
| Jurado: | Morelli, Luis Guillermo; Marconi, Verónica Iris; Ponce Dawson, Silvina Martha |
| Idioma: | Español |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nFIS000090_Camino |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/seminario/seminario_nFIS000090_Camino.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/seminario/document/seminario_nFIS000090_Camino |
| Ubicación: | Dep.FIS 000090 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Camino, Pablo Antonio. (2020). Herramientas cuantitativas para el análisis de trayectorias de partículas individuales aplicadas a la difusión del neuroreceptor de nAChR. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nFIS000090_Camino |
Resumen:
Las herramientas cuantitativas consisten en el uso de métodos matemáticos, estadísticos y computacionales, que se aplican con el objetivo de probar una hipótesis o lograr una descripción matemática de un fenómeno. Se basan en el análisis de datos para la identificación de patrones y tendencias. En este trabajo, estas herramientas se utilizan para analizar trayectorias de partículas individuales de moléculas biológicas. Se entiende por trayectoria al conjunto de coordenadas espaciales que evolucionan a lo largo del tiempo. Con “individuales” se hace referencia a que cada trayectoria es analizada independientemente de las otras. Este proyecto de investigación se centra en evaluar las herramientas antes mencionadas. En primer lugar, son aplicadas a trayectorias simuladas para su validación, y luego a trayectorias experimentales. Estas últimas son obtenidas a partir de un sistema biológico: la difusión del receptor de acetilcolina de tipo nicotínico (nAChR) en la membrana plasmática. Las características de este sistema serán presentadas a continuación. El sistema nervioso es uno de los sistemas más complejos y sorprendentes conocidos, y ha tomado millones de años en evolucionar. Está compuesto por millones de neuronas que se comunican entre sí mediante mecanismos químicos y eléctricos, cuyo elemento central, tanto estructural como funcional se denomina sinapsis. En una sinapsis química, el sitio de la neurona desde donde parte la señal (pre-sináptica) libera biomoléculas llamadas neurotransmisores. Estos neurotransmisores, después de un breve recorrido, actúan sobre receptores especializados en un sitio de la célula receptora (post-sináptica), produciendo un cambio en la conductancia de la membrana, ya sea aumentándola (despolarización) como disminuyéndola (hiperpolarización). Tanto los sitios presinápticos como postsinápticos requieren de una maquinaria molecular, que une la membrana plasmática de ambas células y permite el proceso de comunicación. Dicha sinapsis es regulada por la interacción entre diferente elementos celulares, como proteínas de superficie, receptores de neurotransmisores, lípidos y el citoesqueleto. Para entender correctamente la fisiología sináptica, es necesario estudiar la dinámica y la distribución espacial de los actores que intervienen; en especial de los receptores de neurotransmisores, ya que son un elemento de vital importancia. Uno de los receptores más importantes, y ampliamente estudiado, es el receptor de acetilcolina nicotínico (nAChR), motivo por el cual será el objeto de estudio de las herramientas de análisis a evaluar. El objetivo principal de este trabajo es proponer y evaluar una serie de herramientas cuantitativas para analizar trayectorias de partículas individuales, específicamente, las trayectorias del nAChR. Este objetivo es parte de uno de los temas más dinámicos de la biofísica de membranas, i.e aquel que intenta comprender la dinámica de difusión translacional de proteínas inmersas en el plasmalema (diagrama de la figura 1): [Ver figura en el original] Los objetivos específicos son: 1) estudiar el agrupamiento espacial de los receptores mediante diagramas de Voronoi, 2) analizar la robustez del análisis de desplazamientos cuadráticos medios (mean square displacement, MSD) y utilizarlo para estudiar los regímenes de transporte de los receptores, 3) explorar mecanismos que subyacen a las trayectorias confinadas a partir del análisis de la distribución de la densidad de localizaciones y 4) estudiar las posibles transiciones locales entre regímenes de movimiento a nivel de trayectoria individual. Los datos estudiados a lo largo de esta investigación recuperan, en parte, análisis realizados por el autor, Francisco J. Barrantes y Alejo Mosqueira en el marco del Laboratorio de Neurobiología Molecular del Instituto de Investigaciones Biomédicas BIOMED (UCA - CONICET). Dicho trabajo dio lugar a dos publicaciones (Mosqueira, Camino y F. J. Barrantes 2018) (Mosqueira, Camino y F. J. Barrantes 2020) y a dos presentaciones en congresos (Mosqueira, Camino y F. J. Barrantes 2016) y (Camino, Mosqueira y F. J. Barrantes 2017). Por su parte, el capítulo sobre el estudio del agrupamiento mediante diagramas de Voronoi (capítulo 2) forma parte de un manuscrito en preparación.
Citación:
---------- APA ----------
Camino, Pablo Antonio. (2020). Herramientas cuantitativas para el análisis de trayectorias de partículas individuales aplicadas a la difusión del neuroreceptor de nAChR. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nFIS000090_Camino
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Camino, Pablo Antonio. "Herramientas cuantitativas para el análisis de trayectorias de partículas individuales aplicadas a la difusión del neuroreceptor de nAChR". Tesis de Grado, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2020.https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nFIS000090_Camino
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