Termodinámica y Biología de Sistemas – Sobre la conferencia del Dr. Moisés Santillán Zerón

Fotografías: Evelyn Nallely Muñiz Guzmán, Diana Massiel Aceves Agüero, Lizeth Leal y Liliana de la Cruz Jiménez


Escobedo, N.L. – En su conferencia para GENOBIOTEC’11 titulada Multiscale Thermodynamic Analysis of Biological Systems, el doctor Moisés Santillán Zerón, investigador 3C del CINVESTAV Unidad Monterrey, comentó que los procesos en las células pueden ser reducidos a reacciones químicas, y que estas reacciones pueden modelarse.

Sin embargo, el modelado determinístico clásico derivado de la Ley de Acción de Masas, puede no ser el adecuado para el modelado matemático de sistemas biológicos, en los que las concentraciones de las moléculas efectoras pueden llegar a ser muy bajas, haciendo que su comportamiento se vea dominado por sucesos estocásticos. Para explicar este punto, el doctor Santillán Zerón, habló de la “ley de los grandes números” para la elección del abordaje matemático: si tu sistema trabaja con una gran cantidad de elementos, donde la desviación estándar es pequeña comparada con el promedio, es entonces válido utilizar un abordaje determinístico; sin embargo, cuando se trata de sistemas con una cantidad pequeña de sus componentes, en los que las desviaciones estándar tienden a ser mayores que el promedio, debe entonces optarse por un modelo estocástico.

En el caso de las reacciones químicas, los cambios de estados en lugar de tener asociadas tasas de reacciones, en un modelo estocástico tendrán asociados un valor de probabilidad, la cual puede resumirse por la “ecuación maestra”, donde se expresan las probabilidades asociadas a cada transición.

El doctor Santillán se enfocó entonces en sus trabajos más recientes sobre termodinámica en el modelaje mutiescala de sistemas estocásticos, diciendo a manera de introducción y con muy buen humor que las Leyes de la Termodinámica no nos permiten “ni ganar, ni empatar, ni abandonar el juego”. El investigador del CINVESTAV Unidad Monterrey, explicó entonces que con base a los conceptos de física estadística puede asociarse la ecuación maestra del modelo estocástico de las reacciones químicas con la termodinámica.

La exposición terminó con un comentario sobre cómo a partir la combinación del formalismo de la probabilidad de los cambios de estados con el formalismo de la termodinámica, es posible generar fórmulas que relacionan la distribución de la energía del sistema en función del tiempo. Este abordaje al modelado de sistemas biológicos es muy novedoso y seguramente constituirá un pilar básico para el desarrollo pleno de la Biología de Sistemas.

 
 
Enlaces a los abstracts de algunas publicaciones del Dr. Moisés Santillán Zerón:

 

Blog del Dr. Moisés Santillán Zerón: 
 

 

Un pensamiento en “Termodinámica y Biología de Sistemas – Sobre la conferencia del Dr. Moisés Santillán Zerón”

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s