Proteine Bolognese

• Autores: R. Cubarsi, E. Vázquez, A. Villaverde
• Localización: Modelling in Science Education and Learning, ISSN-e 1988-3145, Nº. 4, 2011, págs. 159-167
• Idioma: español
• DOI: 10.4995/msel.2011.3069
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  • español

    Se modeliza la penetración de una versión modificada de la proteína verde fluorescente llamada GFP en el citoplasma y el núcleo de una célula de mamífero. El modelo matemático proporciona una primera aproximación al experimento, con una disminución progresiva de la tasa de fluorescencia a medida que la luminosidad total va aumentando hasta saturarse. Sin embargo, se detecta una desviación localizada del modelo propuesto, debida a un proceso que no se realiza de forma totalmente diferenciable. El fenómeno es explicable a partir de la irrupción brusca de GFP en el citoplasma y el núcleo por la debilitación o permeabilización de sus membranas, y por la obstrucción del flujo de GFP por la membrana nuclear. El modelo matemático proporciona pues información relevante sobre la desviación del patrón que se ha adoptado. Con la finalidad de unificar del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES), y de acuerdo con las directrices del Proceso de Bolonia, las asignaturas de los nuevos planes de estudios han sufrido una re- visión a fondo de sus contenidos. Para que la nueva metodología de sus frutos, es necesario diseñar un temario muy optimizado, en el que cada tema entronque con temas de otras asignaturas. El  caso  presentado  evidencia  como  la  Modelización  Matemática  es útil para aplicar y revisar los conocimientos adquiridos en diversas asignaturas, de matemáticas y biología en este caso, además de ser una forma eficaz de estimular el aprendizaje, ya que muestra la utilidad de lo que se estudia.

  • English

    The penetration of a modified version of a green fluorescent protein called GFP in the cytoplasm and nucleus of a mammalian cell is modelled. The mathematical model provides a first approach to the experiment, with a progressive decreasing rate of fluorescence as the total luminosity increases until saturation. However, a local deviation from the proposed model is detected, due to a process that takes place in a non-differentiable way. The phenomenon is explained from the sudden entrance of GFP into the cytoplasm and nucleus by the weakening or permeabilization of their membranes, and from the obstruction of GFP flux by the nuclear membrane. Thus, the mathematical model provides relevant information on the deviation from the pattern that has been adopted. To unify the European Higher Education Area (EHEA), and in accordance with the guidelines of the Bologna Process, the subjects of new curricula have under- gone a thorough review of their contents. So the new methodology be fruitful, a highly optimized agenda must be designed by linking every topic with topics from other subjects. The case presented evidences how Mathematical Modelling is useful to implement and review lessons learned in various subjects, from maths and biology in the current case, besides being an effective way to stimulate learning, since it is showing the usefulness of what is studied.

• Referencias bibliográficas
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  • E. Vázquez et al., Biomaterials, 31, 9333-9339, 2010. http://dx.doi.org/10.1016/j.biomaterials.2010.08.065