Modelo caótico e a memória da cinética dos canais iônicos

• Main Author: BANDEIRA, Heliovânio Torres
• Other Authors: NOGUEIRA, Romildo de Albuquerque
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal Rural de Pernambuco 2016
• Subjects: Canal iônico; Cinética dos canais; Análise de Hurst; Modelo Caótico; Ionic channel; Channel kinetics; Hurst analysis; Chaotic model; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::PROBABILIDADE E ESTATISTICA
• Online Access: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/4997

Submitted by ([e-mail]) on 2016-07-06T14:22:48Z No. of bitstreams: 1 Heliovanio Torres Bandeira.pdf: 959027 bytes, checksum: 9873348980adb3c73410a63f86c250d6 (MD5) === Made available in DSpace on 2016-07-06T14:22:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Heliovanio Torres Bandeira.pdf: 959027 bytes, checksum: 9873348980adb3c73410a63f86c250d6 (MD5) Previous issue date: 2006-06-19 === Ionic channels are formed by one or few protein molecules found in biological membranes and constitute one of the possible ways for the transport of ions through these membranes. These proteins can assume different conformational open and closed states, phenomenon named ion channel kinetics. The transitions from one state to another are dependent on the potential energy barrier that separates them and can be controlled by electric field, ions, chemical substances and other physical agents. The dwell times in which the proteinchannel stays in one these conformational states have been modeled assuming that the process is Markovian. A chaotic model also was proposed for modeling the ion channel kinetics (LIEBOVITCH e TÓTH., 1991).In this work we use the R/S Hurst analysis to test the long-range correlation found in calcium-activated potassium channel kinetics in Leydig cells. The Hurst coefficient H, a parameter that show the memory existent in a kinetic process (NOGUEIRA et al., 1995), was calculated to a calcium-activated potassium channel in Leydig cells recording and it was equal to H = 0,66±0,044 (n=4), disclosing that the system presents a persistent memory. The R/S analysis when applied to the opening and closing dwell time series obtained from ion channel simulated data using a chaotic model was inadequate to describe the long-term correlation previously found in the experimental data. As conclusion, this work shows that: (i) really, opening and closing dwell times for the single calciumactivated potassium channel of Leydig cells present long-term correlation and (ii) the chaotic model, proposed by Liebovitch and Thót (1991), is not adequate to describe the memory found in the kinetic of this channel. === Canais iônicos são compostos de uma ou poucas moléculas de proteínas que se encontram nas membranas biológicas e constituem uma das vias possíveis para o transporte de íons através dessas membranas. Essas proteínas podem assumir diferentes estados conformacionais, abertos e fechados, fenômeno denominado de cinética de canais iônicos. As transições entre os estados cinéticos dos canais dependem das barreiras de energias potenciais que separam esses estados e, que podem ser controladas por campo elétrico, íons, substâncias químicas e outros agentes. Os tempos de permanências dos canais em cada um dos estados conformacionais têm sido modelados assumindo-se que este processo é markoviano. Um modelo caótico também foi proposto para modelar a cinética de canal iônico (LIEBOVITCH e TÓTH, 1991). Neste trabalho utilizamos a análise R/S de Hurst para testar a correlação de longo alcance (memória) na cinética de um canal para potássio ativado por cálcio em células de Leydig. O coeficiente de Hurst H, um parâmetro que mostra a memória existente em um processo cinético (NOGUEIRA et al., 1995), foi calculado para um registro de um canal para potássio ativado por cálcio e foi encontrado um valor de H = 0,66 ± 0,044 (n=4), evidenciando que o sistema apresenta uma memória persistente. A análise R/S aplicada à seqüência temporal de aberturas e fechamentos obtida para um canal iônico simulado por um modelo caótico mostrou que esse modelo é inadequado para descrever a correlação de longo alcance encontrada nos dados experimentais. Como conclusão, este trabalho mostra que: (i) tempos de permanência para aberturas e fechamentos do canal para potássio ativado por cálcio em células de Leydig apresentam correlação de longo alcance (memória);(ii) o modelo caótico, proposto por Liebovitch e Tóth (1991), é inadequado para descrever a memória encontrada na cinética do canal.