Análisis matemático y modelado de los mecanismos de segregación del ADN

La regulación precisa de la división celular es indispensable para la herencia fiable del material genético, es decir, el ADN, en generaciones sucesivas de células. Esto está gobernado por redes bioquímicas dedicadas que aseguran que se cumplan todos los requisitos antes de la transición de una fase a la siguiente. El Punto de Control de Ensamblaje del Husillo (SAC) es un mecanismo evolutivo que retrasa la progresión mitótica hasta que todos los cromosomas están adecuadamente vinculados al husillo mitótico. Durante algunas divisiones celulares asimétricas, como las observadas en la levadura de gemación, se requiere un mecanismo adicional, el Punto de Control de Posición del Husillo (SPOC), para retrasar la salida de mitosis hasta que el husillo mitótico esté correctamente alineado. Estos puntos de control son complejos y sus elaboradas dinámicas espaciotemporales son desafiantes de entender intuitivamente. En este estudio, se construyeron y analizaron modelos matemáticos bistables tanto para la activación como para el silenciamiento de puntos de control mitóticos. Se calculó una bifurcación unidimensional para mostrar los interruptores bioquímicos realistas considerando todas las señales. Se realizaron simulaciones numéricas que involucraron sistemas de EDOs y EDPs sobre varios parámetros, para investigar el efecto del coeficiente de difusión. Los resultados proporcionan conocimientos a nivel de sistemas sobre la transición mitótica y demuestran que el análisis matemático constituye una herramienta poderosa para la investigación de las propiedades dinámicas de sistemas biomédicos complejos.