Modelamiento comunicacional de la expresión genética y el transporte de proteínas mediante un sistema de transmisión digital extremo a extremo
Esta obra emplea las teorías de información de los sistemas de comunicación digital para analizar las comunicaciones biológicas (nano-comunicaciones). Como tal, este trabajo considera la expresión genética desde dos paradigmas: los sistemas de transmisión digital como una perspectiva general y los s...
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| description | Esta obra emplea las teorías de información de los sistemas de comunicación digital para analizar las comunicaciones biológicas (nano-comunicaciones). Como tal, este trabajo considera la expresión genética desde dos paradigmas: los sistemas de transmisión digital como una perspectiva general y los sistemas de interredes como una perspectiva específica. Así, se propone un modelo estratificado de capas de interred que representa la expresión genética, en la cual, el aparato de Golgi actúa como un router entre redes biológicas para transmitir proteínas a un órgano objetivo. En segundo lugar, con el apoyo del modelo de interred mencionado previamente, se presenta un sistema de comunicación digital extremo a extremo, que representa la expresión genética con respecto a la producción de hormonas proteicas en el sistema endocrino utilizando el teorema de Shannon. Además, cada proceso molecular que codifica la información biológica, desde la transcripción y traducción del ácido desoxirribonucleico (ADN) hasta la señalización hormonal, está representado por un modelo estratificado de capas de red. Una de las aplicaciones más importantes del presente estudio es el uso potencial de las características de ambos sistemas de comunicación en el campo médico nano/bio-híbrido (es decir, para el tratamiento de enfermedades como el cáncer). Por lo tanto, el análisis presentado en este estudio puede prevenir los efectos secundarios al mejorar específicamente la transmisión de información a un destino adecuado (es decir, a órganos objetivo específicos), facilitando así el desarrollo de tratamientos óptimos y menos costosos. |
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En segundo lugar, con el apoyo del modelo de interred mencionado previamente, se presenta un sistema de comunicación digital extremo a extremo, que representa la expresión genética con respecto a la producción de hormonas proteicas en el sistema endocrino utilizando el teorema de Shannon. Además, cada proceso molecular que codifica la información biológica, desde la transcripción y traducción del ácido desoxirribonucleico (ADN) hasta la señalización hormonal, está representado por un modelo estratificado de capas de red. Una de las aplicaciones más importantes del presente estudio es el uso potencial de las características de ambos sistemas de comunicación en el campo médico nano/bio-híbrido (es decir, para el tratamiento de enfermedades como el cáncer). Por lo tanto, el análisis presentado en este estudio puede prevenir los efectos secundarios al mejorar específicamente la transmisión de información a un destino adecuado (es decir, a órganos objetivo específicos), facilitando así el desarrollo de tratamientos óptimos y menos costosos.Hoy en día las Comunicaciones Moleculares CM son un área de las ciencias comunicacionales y de networking. Las interacciones de las CM se comprenden, interpretan y definen mediante los elementos matemáticos, probabilísticos, y sistémicos de las teorías de la información y de las telecomunicaciones, y se aplican a escala nano. Las CM son la forma efectiva en la que las entidades biológicas se comunican entre sí, en una amalgama armónica que orquesta sendos sistemas de comunicación a escala molecular de manera intra y extracelular. Como en los sistemas de comunicación convencionales los sistemas biológicos cuentan con los componentes necesarios para cumplir el propósito de enviar información desde un origen a un destino mediante un canal de transmisión (el cual generalmente es un medio acuoso de difusión). Las CM esencialmente analizan la propagación de información biológica al nivel nano, donde las células como “dispositivos inteligentes” constituyen nuestros cuerpos y se comunican básicamente a través de transporte Browniano y enlaces moleculares. Aun cuando las comunicaciones biológicas se producen en entornos ruidosos, los sistemas naturales han establecido una forma precisa de procesar, transmitir y recibir información, posibilitando que las especies evolucionen y sobrevivan durante millones de años. Esta obra emplea las teorías de información de los sistemas de comunicación digital para analizar las comunicaciones biológicas (nano-comunicaciones). Como tal, este trabajo considera la expresión genética desde dos paradigmas: los sistemas de transmisión digital como una perspectiva general y los sistemas de interredes como una perspectiva específica. Así, se propone un modelo estratificado de capas de interred que representa la expresión genética, en la cual, el aparato de Golgi actúa como un router entre redes biológicas para transmitir proteínas a un órgano objetivo. En segundo lugar, con el apoyo del modelo de interred mencionado previamente, se presenta un sistema de comunicación digital extremo a extremo, que representa la expresión genética con respecto a la producción de hormonas proteicas en el sistema endocrino utilizando el teorema de Shannon. Además, cada proceso molecular que codifica la información biológica, desde la transcripción y traducción del ácido desoxirribonucleico (ADN) hasta la señalización hormonal, está representado por un modelo estratificado de capas de red. Una de las aplicaciones más importantes del presente estudio es el uso potencial de las características de ambos sistemas de comunicación en el campo médico nano/bio-híbrido, es decir, para el tratamiento de enfermedades como el cáncer. Por lo tanto, el análisis presentado en esta investigación podría servir para controlar o reducir los efectos secundarios de los fármacos, al proponer un sistema de nano-comunicaciones con un direccionamiento especializado de información a una célula/tejido/órgano específico, facilitando así el desarrollo de mejores tratamientos farmacológicos.CEDIA, Universidad Nacional de ChimborazoCEDIA2022-03-09T15:19:55Z2022-03-09T15:19:55Z2022-03-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bookapplication/pdfhttps://doi.org/10.48661/cedia-tic02Cevallos, Y., Inca, D., Santillán, I., Banchón, C., Tello Oquendo, L., Guevara, M., Samaniego, N., & Ruíz, H. (2022). Modelamiento comunicacional de la expresión genética y el transporte de proteínas mediante un sistema de transmisión digital extremo a extremo. Editorial CEDIA. https://doi.org/10.48661/CEDIA-TIC02978-9942-8952-2-6https://repositorio.cedia.edu.ec/handle/123456789/3spaCevallos, Y., Molina, L., Santillán, A., De Rango, F., Rushdi, A., & Alonso, J. B. (2017). A digital communication analysis of gene expression of proteins in biological systems: A layered network model view. Cognitive Computation, 9, 43-67.Cevallos, Y., Tello-Oquendo, L., Inca, D., Palacios, C., & Rentería, L. (2019). Genetic expression in biological systems: A digital communication perspective. The Open Bioinformatics Journal, 12(1).Cevallos, Y., Tello-Oquendo, L., Inca, D., Ghose, D., Shirazi, A. Z., & Gomez, G. A. (2019, October). Health applications based on molecular communications: a brief review. In 2019 IEEE International Conference on E-health Networking, Application & Services (HealthCom) (pp. 1-6). IEEE.Cevallos, Y., Tello-Oquendo, L., Inca, D., Samaniego, N., Santillán, I., Shirazi, A. Z., & Gomez, G. A. (2020, September). On the efficient digital code representation in DNA-based data storage. In Proceedings of the 7th ACM International Conference on Nanoscale Computing and Communication (pp. 1-7).Cevallos, Y., Nakano, T., Tello-Oquendo, L., Inca, D., Santillán, I., Shirazi, A. Z., ... & Samaniego, N. (2021). Modeling Gene Expression and Protein Delivery as an End-to-End Digital Communication System. The Open Bioinformatics Journal, 14(1).Cevallos, Y., Nakano, T., Tello-Oquendo, L., Rushdi, A., Inca, D., Santillán, I., ... & Samaniego, N. (2022). A brief review on dna storage, compression, and digitalization. Nano Communication Networks, 31, 100391.Cevallos, Y., Nakano, T., Tello-Oquendo, L., Chopra, N., Shirazi, A. Z., Inca, D., & Santillán, I. (2021). Theoretical Basis for Gene Expression Modeling Based on the IEEE 1906.1 Standard. 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IEEE.Cevallos, Y., Tello-Oquendo, L., Inca, D., Samaniego, N., Santillán, I., Shirazi, A. Z., & Gomez, G. A. (2020, September). On the efficient digital code representation in DNA-based data storage. In Proceedings of the 7th ACM International Conference on Nanoscale Computing and Communication (pp. 1-7).Cevallos, Y., Nakano, T., Tello-Oquendo, L., Inca, D., Santillán, I., Shirazi, A. Z., ... & Samaniego, N. (2021). Modeling Gene Expression and Protein Delivery as an End-to-End Digital Communication System. The Open Bioinformatics Journal, 14(1).Cevallos, Y., Nakano, T., Tello-Oquendo, L., Rushdi, A., Inca, D., Santillán, I., ... & Samaniego, N. (2022). A brief review on dna storage, compression, and digitalization. Nano Communication Networks, 31, 100391.Cevallos, Y., Nakano, T., Tello-Oquendo, L., Chopra, N., Shirazi, A. Z., Inca, D., & Santillán, I. (2021). Theoretical Basis for Gene Expression Modeling Based on the IEEE 1906.1 Standard. In Bio-Inspired Information and Communications Technologies: 13th EAI International Conference, BICT 2021, Virtual Event, September 1–2, 2021, Proceedings 13 (pp. 145-162). Springer International Publishing.9789942895226Cevallos, Y., Inca, D., Santillán, I., Vacacela Gómez, C., Tene, T., Espinal, A., ... & Samaniego, N. (2023). Comunicaciones Moleculares Un análisis desde el paradigma protocolario de IEEE.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:CEDIAinstname:CEDIAinstacron:CEDIA2023-09-25T13:21:21Zoai:repositorio.cedia.edu.ec:123456789/3Institucionalhttps://repositorio.cedia.edu.ecOrganización no gubernamentalhttps://cedia.edu.echttp://repositorio.cedia.org.ec/oai/request?verb=IdentifyEcuador...opendoar:30932023-09-25T13:21:21falseInstitucionalhttps://repositorio.cedia.edu.ecOrganización no gubernamentalhttps://cedia.edu.echttp://repositorio.cedia.org.ec/oai/request?verb=Identify.Ecuador...opendoar:30932023-09-25T13:21:21CEDIA - CEDIAfalse |
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