Biológiai hálózatok reakciókinetikai vizsgálata = Reaction kinetic analysis of biological networks

Csikász-Nagy, Attila (2009) Biológiai hálózatok reakciókinetikai vizsgálata = Reaction kinetic analysis of biological networks. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 60414_ZJ1.pdf Download (42kB)

Abstract

Az ifjúsági OTKA támogatás lehetőséget nyújtott ahhoz, hogy a biokémiai reakciókinetika módszereit használva több biológiai kérdésen is dolgozzak. A biológiai napi ritmus és a sejtosztódási ciklus biokémiai oszcillációinak kapcsoltságát vizsgáltam matematikai modellekkel. Megállapítottam, hogy kvantált sejtciklusidő eloszláshoz vezethet ha a két oszcillátor eltérő saját periódussal rendelkezik és a modell alapján azt a feltételezést tettük, hogy ez a kapcsoltság fontos szerepet játszhat az emlős sejtek homeosztázisát reguláló méretkontrolljában. Egy másik kapcsolódó munkában azt a meglapítást tettük, hogy a napi ritmus szabályozó reakcióhálózat kísérletesen megfigyelt tulajdonságainak pontos modellezéséhez elengedhetetlen egy pozitív visszacsatolási hurok jelenléte a rendszerben. Más biológiai kérdéseket vizsgáltam élesztők sejtciklusának szabályozásával kapcsolatban: a sarjadzó élesztő sejtciklusának kritikus lépéseinek szabályzó mechanizmusában fontos szerepet játszó előre és visszacsatolási hurkokat találtam a rendszer matematikai modelljeivel, valamint vizsgáltam ezen sejtciklus átmenetek érzékenységét, sztochasztikáját és dinamikáját. Más cikkekben a hasadó élesztő sejtosztódását és növekedésének regulálását és szignalizációs utak egyszerű modelleit is vizsgáltam. A modellezéssel kapott predikciók közül néhányat már kísérletesen igazoltak is, mások jelenleg állnak tesztelés alatt. | The OTKA youth grant allowed me to work on various biology-oriented projects with the tools of biochemical reaction kinetics. I investigated by mathematical modeling the coupling of the biochemical oscillators of the daily rhythm and the cell division cycle. I found that the cell cycle time could show quantized distributions in case the two oscillators run with dissimilar basal periods. Furthermore the model suggests that this coupling might have an important role in homeostasis regulatory size control of mammalian cells. In another related work we showed that the presence of a positive feedback loop in the network of circadian clock regulation is inevitable to properly model some experimental observations on the daily rhythm. Additionally I investigated other biological questions related to the cell cycle regulation of yeast cells: with mathematical modeling of the network of the regulation in budding yeast I identified important feed-forward and feedback loops that control the critical cell cycle transitions, furthermore I investigated the sensitivity, stochasticity and dynamics of these transitions. In other articles I investigated the regulation of cell division and cell growth in fission yeast cells as well as studied simplified models of signaling pathways. Some of the predictions of the models have been already experimentally verified, some are still under experimental tests.

Actions (login required)

Edit Item