Del metabolismo a la transducción de señal. Una visión integrada desde la biología de sistemas (from metabolism to signal transduction. An integrative approach in systems biology)

• Autores: Juan-Carlos Augusto Rodríguez Prados
• Directores de la Tesis: Pedro de Atauri (codir. tes.), Marta Cascante Serratosa (codir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2009
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Neus Agell Jané (presid.), Josep Lluis Gelpi Buchaca (secret.), Ulrich Günther (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
      • Procesos metabólicos
  • Ciencias de la vida
    • Biología molecular
• Texto completo no disponible (Saber más ...)
• Resumen

  • En la presente tesis doctoral se ha presentado el estudio del perfil metabolico asociado a un proceso como punto de partida para realizar un estudio sistémico de dicho proceso y en particular se han llevado a cabo dos aplicaciones. En primer lugar se realizó una aplicación biotecnológica en la optimización de la producción de treonina en fermentaciones industriales de Escherichia coli. A tal efecto, se ha desarrollado una estrategia aplicable a cualquier proceso de optimización de biomoléculas con valor añadido mediante el cual se minimizan los efectos no deseados que puede conllevar una mutación genética. En segundo lugar, se ha realizado una aplicación biomédica en la que se ha descubierto, mediante el uso de una aproximación metabolómica basada en el uso de marcadores isotopoméricos, que la activación de macrófagos mediada por TLR induce un aumento en el metabolismo celular. Este hecho es debido a que los ligandos que activan los macrofagos via TLR son capaces de inducir una mayor actividad de la enzima fosfofructoquinasa-2 y una mayor concentración de fructosa-2,6-bisfosfato que conduce a un mayor flujo glucolítico. Para ahondar en la relación entre metabolismo y señalización celular se construyó un modelo matemático que permitia integrar datos de bioquímica clásica y de distribuciones de marca isotopomérica, proporcionando el fluxoma del sistema. El sistema estudiado fue la activación, mediante el uso de lipopolisacárido (LPS), e inhibición selectiva, mediante SL327, de la cascada de las MAPK, una de las principales vías de señalización celular. Los resultados muestran que tanto la inhibición como la activación de la cascada tienen un efecto claro en el flujo glucolitico y en el patrón de disftribución de flujos a nivel de piruvato, poniendo en evidencia la existencia de comunicación o crosstalk entre metabolsimo y señalización celular. La estimulación simultánea con LPS y SL327 indica que el efecto de estos dos compuestos tendria lugar en diferentes puntos de la señalización celular y posiblemente de manera jerarquizada, actuando en primer lugar el LPS.