Phototransduction is the biochemical process by which a light stimulus
is converted to a neuronal signal. The process functions through
complex interactions between many proteins, which work in concert to
tightly control the dynamics of the photoresponse. The primary aim of
this thesis is to describe how the topology and kinetics of these
interactions have given rise to detectable patterns of molecular
evolution. To this end, a secondary aim is to develop a comprehensive
mathematical model of mammalian phototransduction, first through the
improvement of an existing model of the amphibian system and then
through the re-tuning of that model to fit mammalian data. The
results show a striking importance of the signal recovery-related
proteins in shaping the photoresponse. This is reflected in relaxed
evolutionary constraint on those proteins that exert the greatest
dynamic influence. Meanwhile, the proteins most central to the
process, while less important dynamically, are strongly constrained
due to their essentiality in proper signal transduction. / La fototransducció és el procés bioquímic pel qual un estímul de llum
es converteix en un senyal neuronal. El procés funciona a través
d'interaccions complexes entre moltes proteïnes, que funcionen en
conjunt per controlar estretament la dinàmica de la
fotoresposta. L'objectiu principal d'aquesta tesi és descriure com la
topologia i la cinètica d'aquestes interaccions han donat lloc a
patrons detectables d'evolució molecular. Amb aquesta finalitat, un
objectiu secundari és el desenvolupament d'un model matemàtic integral
de la fototransducció en mamífers, primer a través de la millora d'un
model existent del sistema d'amfibis i després a través de la
refinament d'aquest model per ajustar-lo a les dades de mamífers. Els
resultats mostren una importància notable de les proteïnes
relacionades amb la recuperació del senyal en la fotoresposta. Això es
reflecteix en una relaxació de les constriccions evolutives en les
proteïnes que exerceixen la major influència dinàmica. Alhora, les
proteïnes més centrals per al procés, tot i essent menys importants
dinàmicament, es troben fortament limitades degut a la seva
essencialitat en la correcta transducció de senyal.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UPF/oai:www.tdx.cat:10803/145482 |
| Date | 22 November 2013 |
| Creators | Invergo, Brandon M., 1982- |
| Contributors | Bertranpetit, Jaume, 1952-, Montanucci, Ludovica, Universitat Pompeu Fabra. Departament de Ciències Experimentals i de la Salut |
| Publisher | Universitat Pompeu Fabra |
| Source Sets | Universitat Pompeu Fabra |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | 265 p., application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/es/ |
Page generated in 0.0106 seconds