Para entender como surge la respuesta celular en respuesta a estímulos y perturbaciones es necesario cuantificar la movilidad e interacción de moléculas nanométricas. Mas aún, es necesario correlacionar el estado de multiples moléculas.

La variabilidad intercelular existente tiende a borrar dichas correlaciones en mediciones poblacionales. Sin embargo, esta variabilidad es también una fuente de información ya que puede considerarse como un muestreo en el espacio posible de estados. Desarrollamos métodos experimentales para cuantificar simultáneamente el estado de múltiples nodos de una red de señalización en un gran número de células, y métodos teóricos para relacionar esos resultados con la red que los conecta.

Utilizando la variabilidad intercelular correlacionamos el estado molecular de multiples proteínas con la expresión de las mismas obteniendo un diagrama de fase experimental informando acerca de la red que conecta ambas proteínas. Desarrollamos métodos de modelado y simulación de reacciones bioquímicas para encontrar la familia de posibles topologías compatible con los datos observacionales.