No dia 18 de junho, decorreu a 4.ª DEEC TALK, na qual Abhyudai Singh Singh, professor catedrático na Universidade de Delaware e doutorado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores, partilhou a sua investigação, que incide na utilização de ferramentas matemáticas aplicadas à biologia, mais precisamente no estudo de comportamentos celulares. Este tipo de investigação está atualmente em crescimento e conta com o apoio de iniciativas como o European Innovation Council (EIC), promovido pela Comissão Europeia.

O evento iniciou-se com a apresentação do orador, por parte de Sérgio Pequito, Vice Presidente da Investigação, Desenvolvimento e Relações Externas.

Ao longo da sessão, Abhyudai Singh Singh abordou a variabilidade intrínseca à expressão celular. Começando pelo processo de decisão a nível celular, durante a expressão génica em cada célula, a informação contida nos genes é utilizada para a produção de proteínas através de processos de transcrição (onde a célula faz uma cópia complementar do DNA - o RNA mensageiro) e tradução (onde o mRNA é "lido", de forma a indicar quais os aminoácidos necessários para formar a proteína desejada). De acordo esta expressão génica, as células podem ter maior ou menor resistência a medicamentos, dependo do número e e tipologia de proteínas que apresenta, algo que pode também ser transmitido às gerações seguintes de células, originárias de divisão celular das mesmas.

No entanto, o aumento e decréscimo de proteínas origina ainda fases transitórias - flutuações - na própria célula, que alterna entre 2 estados distintos: com maior e menor resistência, devido à maior ou menor atividade de produção de proteínas. Desta forma, o investigador correlaciona período de tempo da célula em cada fase, com a fração do número total de células e a duração da criação de novas gerações originárias da mesma célula, tendo também em conta flutuações estocásticas na mesma.

No entanto, ao longo da sua investigação, Abhyudai Singh Singh observou ainda que, ao colocar um vírus nas células, que manipulasse a expressão génica da mesma, o período de lise (rutura da membrana que assinala, neste caso, a morte celular) era relativamente constante: a célula atingia a lise aproximadamente 65 minutos após a ativação do vírus, com um desvio de 3,5 minutos. No entanto, o processo de lise pode introduzir um ruído adicional, ou seja, mais variações na célula dificultando o estudo das flutuações na mesma.

Em conclusão, o investigador destacou que as flutuações a nível celular são inevitáveis e que podem ser prejudiciais ao estudo das células, mas podem ser utilizados modelos matemáticos para minimizar o ruído causado pelas mesmas e que estudo da expressão génica pode contribuir para o conhecimento dos mecanismos biológicos e as respetivas funções.

A sessão contou ainda com a colocação de questões, por parte dos participantes ao orador.