Eduardo Moreno defensa la seva tesi sobre el modelatge del rastreig de cèl·lules ameboides
31/05/2022
Eduardo Moreno Ramos defensa la seva tesi dirigida per Sergio Alonso al grup de recerca Biologia Computacional i Sistemes Complexos el 30 de maig a la Universitat Politècnica de Catalunya. La tesi, titulada "Computer modeling of the polarity and amoeboid motion of living cells", empra un model de camp de fase addicional per acoblar les reaccions bioquímiques dins de la cèl·lula amb les deformacions de la membrana.
La motilitat cel·lular és important en molts processos biològics. Alguns exemples es relacionen amb cèl·lules epidèrmiques que es desplacen cap a les lesions durant la cicatrització de ferides, cèl·lules de neutròfils que migren cap a llocs d'infecció bacteriana com a part de la resposta immunitària o espermatozoides que segueixen un gradient químic per arribar a l'òvul. El treball se centra en la descripció matemàtica del moviment d'arrossegament ameboïdal, que és un dels tipus de locomoció més comuns a les cèl·lules eucariotes.
Un sistema ben estudiat per a aquest propòsit és l'ameba Dictyostelium Discoideum, que és una cèl·lula eucariota que es mou en presència (quimiotaxi) o absència de senyals externs. Els experiments mostren que Dictyostelium Discoideum presenta diferents formes durant el moviment i realitza un moviment dirigit dins de microcanals.
Es proposa un model matemàtic no lineal de reacció-difusió en combinació amb un camp de fase dinàmic per reproduir diferents escenaris de motilitat com ameboides i en forma de ventall. Les dades experimentals relacionades amb la dinàmica de Dictyostelium Discoideum van ser proporcionades pel Grup de Física Biològica de la Universitat de Potsdam. Una comparació entre les simulacions numèriques i els experiments amb cèl·lules vives de cèl·lules de Dictyostelium Discoideum en diferents condicions de desenvolupament permet l'optimització del model.
El treball dóna lloc a una cel·la sintètica computacional que imita la dinàmica de les cel·les experimentals. L'ús de mètodes numèrics i models matemàtics ajuda a comprendre el procés biològic involucrat en la locomoció cel·lular.
Comparteix: