Movimento bidirecional no transporte intracelular mediado por motores moleculares

• Ano de defesa: 2007
• Autor(a) principal: Lichtenthäler, Daniel Gomes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bidirectional movement; Intracellular transport; Molecular motors; Motores moleculares; Movimento bidirecional; Transporte intracelular
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-27022008-142311/

Neste trabalho apresentamos um modelo teórico que busca descrever aspectos do movimento bidirecional apresentado por objetos intracelulares (vesículas, organelas, vírus etc, aos quais iremos nos referir simplesmente como (\"vesículas\"), observado, sobretudo em experimentos in vivo. Este movimento nao-difusivo e caracterizado por inversões rápidas em sua direção e é capaz de gerar gradientes de concentração do objeto transportado. Os fenômenos de transporte intracelular são sabidamente mediados por proteínas motoras (como as kinesinas e dinenas) cujo movimento unidirecional sobre _lamentos protéicos e bem caracterizado (kinesinas se movem em direção a extremidade mais enquanto as dinenas se movem em direção a extremidade-menos dos microtúbulos) e é normalmente entendido através de modelos estocásticos que descrevem o comportamento de uma partícula browniana na presença de um potencial assimétrico que varia no tempo (ver Astumian [26], Adjari e Prost [22], Magnasco [23]). Mais recentemente, surgiram na literatura trabalhos que tentam descrever o movimento de partículas motoras interagentes, uma vez que se percebeu que efeitos coletivos que surgem nestas situações podem ser relevantes para os fenômenos de transporte sobre microtúbulos. Uma abordagem para a descrição do comportamento destes sistemas de partículas motoras interagentes é aquela baseada nos modelos para os sistemas difusivos dirigidos\". Em particular, a versão contínua dos modelos do tipo totally asymmetric exclusion processes\" (TASEP) e asymmetric exclusion processes\" (ASEP) tem sido utilizada para o estudo do comportamento da densidade de motores sobre os microtúbulos, através da analise de soluções estacionarias da equação de Burgers correspondente (Parmeggiani et al. [33]). Até agora, entretanto, não existem na literatura tentativas de abordar, com estes modelos, o transporte bidirecional de vesículas mediado por estes motores interagentes. A idéia que apresentamos aqui é associar este estranho tipo de movimento ao movimento de ondas de choque presentes nas soluções transientes da equa_c~ao de Burgers para algumas condições iniciais. Deste modo, as vesículas acompanhando (\"surfando\") os choques fariam o papel de suas correspondentes microscópicas partículas de segunda classe\", introduzidas h_a um bom tempo na literatura [36], [37], [38] para o estudo da dinâmica microscópica dos choques que estão presentes também na versão discreta dos modelos TASEP e ASEP. Neste sentido, é natural que as condições iniciais consideradas, que seriam perturbações no estado estacionário das partículas, possam ser causadas, no sistema real, pela própria interação com a vesícula. É o caso, portanto, de se propor que a geometria deste objeto tenha um papel importante na determinação da direcional de seu próprio movimento no meio intracelular. Esta parece ser, por exemplo, uma alternativa interessante para explicar aspectos do movimento de vírus no interior das células.