Revista de Proteómica y Bioinformática
Acceso abierto

abstracto

Red de interacción de proteínas. Modelo exponencial doble

Piotr H. Pawlowski, Szymon Kaczanowski y Piotr Zielenkiewicz

Se investigó la descripción teórica adecuada de la distribución del grado de nodo para la red de interacción proteína-proteína de levadura para abordar la discrepancia observada entre los modelos propuestos generalmente y los datos existentes . Se demostró que la ley de potencia o la ley de potencia generalizada con corte exponencial son inexactas dentro de una amplia gama de valores de grado. El método propuesto de combinación lineal de decaimientos exponenciales, que caracteriza exactamente la distribución por el espectro de constantes de decaimiento, reveló dos dominios de parámetros separados. Una hipótesis consecuente de que la distribución de grados de nodos podría seguir la ley universal de doble exponencial fue verificada con éxito mediante la comparación de modelos seleccionados utilizando el criterio AIC. Para este fin, se utilizaron los datos de BIND y DIP para H. pylori, E. coli, S. cerevisiae, D. melanogaster, C. elegans y A. thaliana. Se observó un cambio lineal en la magnitud de los componentes de distribución con el tamaño del proteoma, manifestando la estabilidad evolutiva del proceso de desarrollo de la red de interacción de proteínas. El modelo cinético propuesto de evolución de proteínas, considerando las dos clases de proteínas hipotéticas, primero, con una tasa de emergencia relativamente rápida y un tiempo de residencia característico corto, y el segundo, con propiedades opuestas, describió analíticamente la naturaleza del patrón biexponencial. El modelo presenta una situación en la que las proteínas conservadas evolutivamente aumentan sus interacciones debido a condiciones cinéticas específicas. Por lo tanto, nos oponemos a la opinión de que la mayoría de tales interacciones son biológicamente significativas y, por lo tanto, las partes más antiguas del interactoma son más complejas. Creemos que nuestros resultados del interactoma respaldan la hipótesis de Stuart Kaufman, presentada en su libro "El origen del orden", de que las mutaciones aleatorias y la selección natural constituyen el origen del orden y la complejidad.