Seminario de Biología de Sistemas
Ciclo de conferencias:
Enfoques contemporáneos de la Biología y la Ciencia de la Complejidad
Horario: 11:00-12:00
Organizador responsable: Dr Osbado Resendis-Antonio.
Informes: docencia@c3.unam.mx
Transmisión por el canal de YouTube del C3
Objetivo:
El arribo y desarrollo de las tecnologías de alto rendimiento abren una ventana para explorar la actividad celular, desde su genoma hasta los perfiles de expresión genética, proteica, y metabólica de forma masiva en espacio y tiempo. En principio, la interpretación de estos datos abre una ventana al estudio minucioso de cómo los organismos vivos modulan su respuesta a distintas escalas biológicas. Sin embargo, este objetivo no es del todo fácil. Junto con el avance de estas tecnologías, existe una necesidad imperante en desarrollar nuevos esquemas conceptuales capaces de integrar los datos y generar hipótesis sobre los mecanismos que gobiernan los sistemas vivos. Es en este punto donde confluyen las Ciencias de la Complejidad. La implementación de sus métodos indudablemente contribuye con propuestas para entender problemas en áreas de las Ciencias Biomédicas y con estrategias para el estudio de enfermedades complejas. Así, a la luz de las nuevas tecnologías, en este ciclo de conferencias iniciamos con un espacio de encuentro para difundir y discutir estrategias contemporáneas para develar la lógica de lo viviente. El objetivo es buscar que este espacio sea propicio para colaborar en temas de frontera en las áreas de biología computacional, biofísica, biología de sistemas, bioinformática, e inteligencia artificial. Todas ellas enmarcadas por la colaboración y la interdisciplinariedad, una impronta de la ciencia en este siglo.
Hacia un modelo integral de la activación, regulación y función de los linfocitos T CD4+
SESIÓN - 4
Miércoles 15 de marzo de 2023
Instituto de Investigaciones Biomédicas, UNAM
Informes: disenio@c3.unam.mx
Descripción
La respuesta inmune adaptativa se inicia por la interacción del receptor de antígeno de células T/complejo CD3 (TCR) con un antígeno unido a una molécula de MHC. Esta interacción, junto con la actividad de moléculas co-estimuladoras y citocinas en el microambiente, induce la proliferación celular y la producción de factores solubles que estimulan otras ramas de la respuesta inmune para la inactivación de agentes infecciosos. Las señales de activación intracelular son reforzadas, amplificadas y diversificadas por una red compleja de interacciones bioquímicas. Presentamos un modelo continuo de 68 nodos de la señalización cuesta abajo del TCR y CD28 que representa los principales eventos de señalización temprana de la activación de células T. El modelo incluye al factor de anergia Ndrg1, la modulación de la activación por CTLA-4, y la actividad del sensor de nutrientes AMPK, como actores intrínsecos del proceso de activación. El modelo genera la dinámica de las señales de activación generadas por el TCR y CD28, y la inducción de anergia debida a la expresión de Ndrg1 en ausencia de co-estimulación. Asimismo, se reproduce la activación de CTLA-4 y su competencia con CD28 por la unión a las moléculas co-estimuladoras CD80/86, conduciendo al arresto de la activación. La actividad de AMPK, en combinación con citocinas del microambiente, induce la polarización del metabolismo celular hacia glucólisis o fosforilación oxidativa, impulsando la diferenciación a subconjuntos de células efectoras (Th1, Th2, Th17, Treg y TFH). El modelo permite analizar el efecto de nutrientes, hypoxia y compuestos anti-inflamatorios sobre los componentes de la red, así como la jerarquía intrínseca en la inducción de los distintos fenotipos efectores. El modelo representa un marco conceptual para la integración de procesos relevantes en el análisis de la función de las células T CD4.
Semblanza
La Dra. Leonor Huerta Hernández es investigadora titular adscrita al Instituto de Investigaciones Biomédicas, UNAM. Sus líneas investigación oncluyen el efecto de citocinas sobre la susceptibilidad de linfocitos T en reposo a la infecci{on por el VIH-1, la actividad biológica de nuevos compuestos con potencial terapeutico contra infecciones virales, los modelos matemáticos de la función de los linfocitos T, y la respuesta inmune a la infección por SARS-COV-2. Su producción científica involucra la publicación de 32 artículos de investigación en revistas científicas de circulación internacional y 4 capítulos de libros. En miembro de asociaciones científicas como la Sociedad Mexicana de Inmunología, la Sociedad Mexicana de Virología, y el Consorcio de Investigación sobre VIH/SIDA/TB (CISIDAT). Actualmente, la Dra Huerta es miembro del Sistema Nacional de Investigadores.
Hacia un análisis crítico de ¿Qué es la vida? de E. Schrödinger
SESIÓN - 3
Miércoles 15 de febrero de 2023
Descripción
En 1944, y como resultado de una serie de tres charlas extraordinariamente exitosas impartidas en su exilio dublinés, Erwin Schroedinger publicó un pequeño libro titulado What is Life? que se convirtió de inmediato en un éxito editorial. Extraordinariamente bien escrito, el libro rápidamente se ha convertido en un objeto de culto, en torno al cual se ha afirmado que representa el punto de partida de la biología molecular (lo cual no es cierto) sin el cual el modelo de la doble hélice del DNA no se hubiera podido formular (lo cual tampoco es cierto) ni se hubiera podido resolver el misterio del origen del código genético (lo que no es verdad), resolviendo el problema de la naturaleza de la vida misma (lo que es menos cierto). En realidad, la obra de Schroedinger refleja una visión reduccionista del fenómeno biológico, pero refleja una apertura intelectual y un deseo de romper fronteras intelectuales que debería ser imitado por muchos.
Semblanza
Científico especializado en Biología Evolutiva y divulgador de la ciencia. Es doctor en Ciencias y profesor de tiempo completo en la Facultad de Ciencias de la UNAM, donde fundó el Laboratorio de Origen de la Vida. Desde hace casi 4 décadas estudia el origen y la evolución temprana de la vida por medio del análisis de meteoritos y de simulaciones experimentales de la Tierra primitiva, así como mediante secuencias de genes muy antiguos. Ha sido profesor invitado en las universidades de La Habana, la Universidad Autónoma de Madrid (en donde ocupó la Cátedra BBVA), la Universidad de Houston, la Universidad de Valencia, de la Universidad de Orsay Paris-Sud, la Universidad de California en San Diego, la Universidad de Roma, así como investigador visitante en el Instituto Pasteur de Paris, en el ETH Zentrum de Zurich, en el Instituto A. N. Bakh de Bioquímica de Moscú, entre otros. Entre las distinciones que ha recibido está el Charles Darwin Distinguished Scientist Award (2013), la Primera Medalla Francesco Redi que otorga la Sociedad Italiana de Astrobiología (2009) y tres doctorados honoris causa. Ha sido profesor residente y científico en la Universidad de Orsay París-Sud, en Francia, la Universidad Autónoma de Madrid y la Universidad de Roma, en Italia. Fue designado presidente de la Academia Iberoamericana de Biología Evolutiva y el primer latinoamericano que presidió la Sociedad Internacional para el Estudio del Origen de la Vida (ISSOL). Miembro de El Colegio Nacional desde 2014.
El oncogén MDM2 regula la síntesis y la degradación de los supresores tumorales p53 y retinoblastoma (RB)
SESIÓN - 2
Miércoles 23 de noviembre de 2022
12:30 horas
Evento virtual trassmisión por el canal de YouTube del C3
Descripción
MDM2 es una ligasa de ubiquitinas que marca a sus proteínas blanco para ser degradadas por el proteasoma. Esta proteína ha sido considerada como un oncogén por su capacidad de degradar al supresor tumoral p53, lo que provoca proliferación celular descontrolada. Hemos observado que, bajo condiciones de estrés, MDM2 cambia su conformación exponiendo una superficie de interacción que reconoce y une al RNA mensajero de p53. Esta nueva interacción promueve la traducción de p53 y la adecuada respuesta celular. Recientemente, también observamos que MDM2 es capaz de regular la progresión del ciclo celular, controlando la traducción de RB, a través de una interacción proteína-RNA. Las interfaces de estas interacciones son potenciales blancos terapéuticos.
Queremos validarlas estudiando el mecanismo mediante el cual, MDM2 pasa de ser una ligasa de ubiquitinas a un factor de traducción para estos dos supresores tumorales.
Semblanza
Realicé mis estudios de Doctorado en el Instituto de Biotecnología de la UNAM campus Cuernavaca donde tuve la oportunidad de trabajar bajo la dirección del Dr. Agustín López Munguía Canales. Posteriormente, tuve la fortuna de realizar una estancia posdoctoral en el laboratorio del Dr. Armando Gómez-Puyou en el Instituto de Fisiología de la UNAM. Realicé una segunda estancia posdoctoral en el Laboratoire d’Enzymologie et Biochimie Structurales campus Gif sur Yvette, Francia, donde me entrené en las técnicas de cristalogénesis y cristalografía de proteínas. Realicé otra estancia posdoctoral en el Hôpital Saint Louis, Paris, Francia en el laboratorio de cibles terapéuticos con el Dr. Robin Fahraeus. En esta estancia posdoctoral trabajé estudiando al supresor de tumores p53 y sus principales reguladores MDM2 y MDMX. A finales de 2011, regresé a México, al Instituto de Física de la UASLP, donde instalé el laboratorio de Interacciones Biomoleculares y Cáncer. En el laboratorio estudiamos la regulación de los supresores p53 y RB en condiciones celulares normales y de estrés, con la intención de validar blancos terapéuticos. Trabajamos también con cáncer de retina, que es un tipo de cáncer infantil, en colaboración con el Hospital Central de SLP. En este proyecto queremos encontrar marcadores de diagnóstico temprano. En 2013 obtuve la Beca para las Mujeres en la Ciencia L´Oreal-UNESCO-AMC, en 2014 el Fondo de Investigación Pfizer en la categoría de Ciencia Básica. En 2017 obtuve la Cátedra Marcos Moshinsky. Soy SNI:2, Nivel 6/6 en la UASLP y cuento con perfil deseable PRODEP.
Perspectivas de modelado matemático e integración de datos en biología
SESIÓN - 1
Miércoles 09 de noviembre de 2022
Grupo de Biología de Sistemas y enfermedades humanas
Instituto Nacional de Medicina Genómica (INMEGEN)
Informes: avazquez@inmegen.gob.mx
Descripción
Dentro de la perspectiva de la biología de sistemas es la representación de un sistema biológico por un modelo que permita acotar variables y estudiar el sistema de manera concreta. Al igual que una función que reasigna un valor en un nuevo espacio, este nuevo valor posee intrínsecamente un significado biológico no abstracto en su interpretación. Las herramientas usadas para construir este espacio de análisis dependen directamente de la visión y enfoque que se tenga curiosidad de explorar. Por lo que el abanico de posibilidades es diverso, pasando desde las interacciones estocásticas en donde las interacciones entre moléculas toman parte hasta un proceso continuo derivado de las consideraciones de altas concentraciones o tendencias centrales. Estos mismos enfoques pueden describir interacciones entre genes estableciendo las propiedades emergentes hasta describir grandes vías de señalización que transmiten información bioquímica que determinan el destino celular de acuerdo con el estímulo externo con impactante certidumbre aun cuando sea un medio altamente ruidoso. La nueva tendencia de los modelos es establecer relaciones del sistema basado en datos que den certeza que las interacciones consideradas son observables; dado esto, la biología de sistema ya no es únicamente la interconexión de las partes del modelo, el modelo mismo está acotado por los datos experimentales que reflejan la integración del fenómeno en conjunto. Partiendo de esto, se retomarán diversos métodos de generación de modelos, identificación de fuentes de ruido, herramientas de análisis pasando de dinámica no lineal hasta teoría de información y finalmente su integración con datos derivados de tecnologías de nueva generación. Todo con el fin de lograr representaciones que integran una visión holística del sistema.
Semblanza
ElDr. Aarón Vázquez Jiménez es investigador en el Instituto Nacional de Medicina Genómica, pertenece al grupo de biología de sistemas enfocado a enfermedades humanas. Hizo sus estudios de posgrado en el CINVESTAV en donde desarrolló modelos que describen las propiedades emergentes de circuitos transcripcionales en el paradigma estocásticos; a su vez, tiene interés en la descripción de vías de señalización desde un enfoque de transmisión de información bioquímica para determinar el destino celular. Su trabajo combina modelos físicos, y descriptores matemáticos alimentados de datos ómicos. Actualmente su investigación se centra en el estudio del cáncer con el objeto de determinar los procesos clave en la comunicación celular y en la progresión de la enfermedad.