9.13: Interacciones de red
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A medida que llegamos a analizar la regulación de la expresión génica, reconocemos que representan una red de interacción. Una característica común de todos los sistemas biológicos, desde lo molecular hasta lo ecológico y evolutivo, son las redes de interacciones. Estos se organizan generalmente de manera jerárquica y bidireccional. Entonces, ¿qué significa eso exactamente? Lo más obvio es que a nivel macroscópico, el comportamiento de los ecosistemas depende de las interacciones de los organismos entre sí. A medida que bajamos la escala de tamaño, el comportamiento de los organismos individuales se basa en las interacciones entre células y tejidos formados durante el proceso de desarrollo y maduración embrionaria. Dado que muchas de estas interacciones tienen una naturaleza estocástica, el azar también juega un papel. Al mismo tiempo existen interacciones regulatorias y bucles de retroalimentación que pueden actuar para suprimir algunos de estos efectos estocásticos y servir para reducir los comportamientos biológicos más predecibles. Todas estas interacciones (y los procesos que subyacen a sistemas biológicos particulares) son el resultado de mecanismos evolutivos y situaciones históricas, incluyendo adaptaciones pasadas y eventos no adaptativos.
No soportando la complejidad de los sistemas biológicos, podemos abordarlos en varios niveles a través de una perspectiva de sistemas. En cada nivel, hay objetos que interactúan entre sí de diversas maneras para producir comportamientos específicos. Para analizar un sistema a nivel molecular, celular, tisular, organizmico, social o ecológico necesitamos definir (y comprender y apreciar) la naturaleza de los objetos que interactúan, cómo interactúan entre sí y qué surge de tales interacciones. Hay muchas maneras de ilustrar esta forma de pensar pero pensamos que es importante concretar mirando un sistema (relativamente) simple considerando cómo se comporta a nivel molecular, celular y social. Nuestro sistema modelo será la bacteria E. coli y algunos de sus comportamientos, en particular cómo se comporta de forma aislada y en grupos sociales y cómo metaboliza el azúcar de leche lactosa 290. En conjunto, estos ilustran una serie de principios reguladores comunes que se aplican más o menos universalmente a los sistemas biológicos en todos los niveles de organización.