Charakterizace off-target aktivace v mezibuněčných komunikačních sítích

Bc. Hynek KASL

Master's thesis

Characterisation of off-target activation in cell-cell signal transmission networks

Abstract:

Intercellular communication is an important field of study in biology. Intricately designed communication networks are found in organisms ranging from bacteria to mammals, yet not much is known about the design behind them. This work proposes a novel modelling method focused on optimization of communication networks. The proposed method is used to optimize the performance of a one-step communication network, with three biologically different cases considered. It is shown that designs utilizing positive feedback yield the best performance, and the feedback setup is discussed. A biological parallel to the derived results is found in the use of positive feedback in bacterial quorum sensing.

Abstract:

Studium mezibuněčné komunikace je důležitou oblastí biologie. Důmyslně navržené komunikační sítě lze nalézt v organismech od bakterií po savce. Přesto není moc známo o způsobu jejich návrhu. Tato práce uvádí novou metodu modelování zaměřenou na optimalizaci těchto sítí. Navržená metoda je použita při optimalizaci tří biologicky odlišných případů jednokrokové homogenní komunikační sítě. Je ukázáno, že použití pozitivní zpětné vazby je výhodné pro rychlou a přesnou komunikaci. Nastavení síly zpětné vazby je dále diskutováno. Získané výsledky jsou porovnány s příklady použití zpětné vazby v bakteriálních quorum sensing sítích.

Keywords

mezibuněčná komunikace, matematické modelování, optimalizace, pravidla návrhu, kladná zpětná vazba

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 12. 5. 2016

Zverejniť od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Daniel Georgiev, PhD.

University of West Bohemia

Faculty of Applied Sciences

Master programme / odbor:
Applied Sciences and Computer Engineering / Cybernetics and Control Engineering