Estudio de dinámica de biomoléculas en sistemas complejos mediante la combinación de técnicas avanzadas de microscopía y simulación computacional
En las últimas décadas, la espectroscopia de correlación de fluorescencia (FCS) seconvirtió en un grupo de técnicas ampliamente usadas para estudiar la dinámica demoléculas en sistemas de diversa complejidad. Estas técnicas son mínimamenteinvasivas y permiten determinar con alta resolución espacio-t...
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| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis Doctoral |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2017
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6300_Angiolini |
| Aporte de: |
| Sumario: | En las últimas décadas, la espectroscopia de correlación de fluorescencia (FCS) seconvirtió en un grupo de técnicas ampliamente usadas para estudiar la dinámica demoléculas en sistemas de diversa complejidad. Estas técnicas son mínimamenteinvasivas y permiten determinar con alta resolución espacio-temporal coeficientes dedifusión, constantes cinéticas e interacciones moleculares tanto in vivo como in vitro. Eneste trabajo de tesis, desarrollamos una combinación de métodos de FCS y simulacionescomputacionales para comprender procesos difusivos en sistemas complejos. Lasherramientas y conocimientos obtenidos fueron aplicados al estudio de la dinámica defactores de transcripción en embriones tempranos de ratón y al estudio de la difusiónen sistemas porosos ordenados. Una pregunta muy importante en el campo de desarrollo embrionario es en quémomento del desarrollo las células que componen el embrión de mamíferos comienzana ser diferentes entre sí y cómo estas diferencias influencian el destino de las célulashijas. Para responder esta pregunta, utilizamos FCS y caracterizamos la dinámica deciertos factores de transcripción (i.e. Sox2, Oct4 y Cdx2) en el núcleo de las células deembriones tempranos de ratón. Además, para interpretar los resultados obtenidosdesarrollamos FERNET (Fluorescence Emission Recipes and NumErical routines Toolkit),una herramienta que permite simular experimentos de FCS en escenarios máscomplejos y realistas. Nuestro análisis permitió determinar que los datos de FCS pueden ser interpretados porun modelo que considera que los factores de transcripción difunden en el núcleo celulare interactúan con dos poblaciones de sitios en la cromatina, con distintos tiempos deinteracción. Estos estudios permitieron determinar que cuando el embrión estáformado por tan sólo por cuatro células ya existen diferencias en la interacción de Sox2con el ADN, las cuales se correlacionarían con el linaje final de la progenie celular. En una segunda etapa, exploramos la difusión de sondas fluorescentes en films deóxidos mesoporosos, materiales sumamente relevantes por sus posibles aplicacionescomo sensores, catalizadores, y para la adsorción de gases. A diferencia del escenarioanterior, en este caso el sistema es altamente restringido y la geometría es estática. Nuestros estudios permitieron caracterizar la influencia de ciertas propiedades del film (i.e. tamaño de poros y cuellos) en la difusión de una sonda fluorescente. Con el fin decomprender las tendencias observadas en los experimentos realizamos simulacionesestocásticas en sistemas periódicos con potenciales simples. |
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