Υπολογιστικά μοντέλα για την ανάλυση σημάτων ανάκτησης φθορισμού μετά από φωτολεύκανση
Ο σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η ανάπτυξη υπολογιστικών μοντέλων για την ανάκτηση σημάτων φθορισμού μετά από φωτολεύκανση. Συγκεκριμένα αναπτύχθηκε ένα ντετερμινιστικό μοντέλο για την ανάλυση των αντιδράσεων πρόσδεσης των πρωτεϊνών από πειράματα FRAP. Τα πειράματα FRAP από την ανάπτυξη της το...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2018
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/10869 |
| id |
nemertes-10889-10869 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-108692022-09-05T13:57:25Z Υπολογιστικά μοντέλα για την ανάλυση σημάτων ανάκτησης φθορισμού μετά από φωτολεύκανση Καλλιάφας, Γεράσιμος Γκλώτσος, Δημήτριος Γκλώτσος, Δημήτριος Kalliafas, Gerasimos Φωτολεύκανση Φθορισμός Συνεστιακή Φθορίζουσες πρωτεινές Ντετερμινιστικό Frap Photobleach CLSM Fluorescent proteins Deterministic 616.075 8 Ο σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η ανάπτυξη υπολογιστικών μοντέλων για την ανάκτηση σημάτων φθορισμού μετά από φωτολεύκανση. Συγκεκριμένα αναπτύχθηκε ένα ντετερμινιστικό μοντέλο για την ανάλυση των αντιδράσεων πρόσδεσης των πρωτεϊνών από πειράματα FRAP. Τα πειράματα FRAP από την ανάπτυξη της το 1970 είναι μια καθιερωμένη τεχνική για την εύρεση του συντελεστή διάχυσης των πρωτεϊνών στα βιομόρια. Η ανάπτυξη των φθοριζουσών πρωτεϊνών και η χρήση τους σαν σημαντές για την παρακολούθηση της συμπεριφοράς των πρωτεϊνών στο κυτταρικό περιβάλλον επιτρέπουν την απάντηση σε νέα ερωτήματα. Τα πειράματα FRAP ή αλλιώς πειράματα ανάκτησης φθορισμού μετά από φωτολεύκανση χρησιμοποιούνται ευρέως εδώ και πολλά χρόνια για την παρακολούθηση της κινητικής των βιομορίων. Η ανάπτυξη των φθοριζουσών πρωτεϊνών σε συνδυασμό με τη συνεστιακή μικροσκοπία και την αυξανόμενη υπολογιστική ισχύ θέτουν τα πειράματα FRAP σε κυρίαρχη θέση για τη διερεύνηση της κινητικής των βιομορίων αλλά και των αλληλεπιδράσεων μεταξύ τους. Έτσι πέρα από τον υπολογισμό του συντελεστή διάχυσης είμαστε πλέον σε θέση να υπολογίζουμε και τους ρυθμούς της αντίδρασης πρόσδεσης. Για να το κάνουμε αυτό αναπτύξαμε ένα μαθηματικό μοντέλο που βασίζεται στην επίλυση των μερικών διαφορικών εξισώσεων της αντίδρασης αλλά και της διάχυσης που υπάρχει στο κυτταρικό περιβάλλον δίνοντας μας κλειστές αναλυτικές λύσεις. Με βάση κάποιες υποθέσεις για το κυτταρικό περιβάλλον και τις συγκεντρώσεις των αντιδρώντων καταλήγουμε σε 3 απλοποιημένα μοντέλα τα οποία περιγράφουν αρκετά καλά τις απλές αντιδράσεις πρόσδεσης αλλά δίνει και κάποια αποτελέσματα για τις περιπτώσεις με 2 καταστάσεις πρόσδεσης. Το παραπάνω μοντέλο ελέγχθηκε για τις προβλέψεις του με την τεχνική ταιριάσματος καμπύλης και έδωσε καλά αποτελέσματα με βάση τους δείκτες καλής προσαρμογής. The purpose of this paper is to develop computational models for the recovery of fluorescence signals after photobleaching. Specifically, a deterministic model was developed to analyze protein binding reactions from FRAP (Fluorescence Recovery After Photbleaching) experiments. FRAP experiments from its development in 1970 are an established technique for finding the diffusion coefficient of proteins in biomolecules. The development of fluorescent proteins and their use as taggers for monitoring the behavior of proteins in the cellular environment allow us to answer new questions. FRAP experiments have been widely used for many years to monitor the kinetics of biomolecules. The development of fluorescent proteins combined with confocal microscopy and increasing computational power put FRAP experiments in a dominant position to investigate the kinetics of biomolecules and their interactions. Thus, apart from calculating the diffusion coefficient, we are now able to calculate the rates of the binding reaction. To do this, we developed a mathematical model based on solving the partial differential equations of the reaction and the diffusion that exists in the cellular environment, giving us closed analytical solutions. Based on some assumptions about the cellular environment and the concentrations of the reactants, we come up with 3 simplified models that describe quite well the simple binding reactions but also give some results for the cases with 2 tethering states. The above model was tested for its predictions by the curve fit technique and yielded good results based on good adjustment indices. 2018-01-03T12:14:58Z 2018-01-03T12:14:58Z 2017-09-10 Thesis http://hdl.handle.net/10889/10869 gr 0 An error occurred getting the license - uri. application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Φωτολεύκανση Φθορισμός Συνεστιακή Φθορίζουσες πρωτεινές Ντετερμινιστικό Frap Photobleach CLSM Fluorescent proteins Deterministic 616.075 8 |
| spellingShingle |
Φωτολεύκανση Φθορισμός Συνεστιακή Φθορίζουσες πρωτεινές Ντετερμινιστικό Frap Photobleach CLSM Fluorescent proteins Deterministic 616.075 8 Καλλιάφας, Γεράσιμος Υπολογιστικά μοντέλα για την ανάλυση σημάτων ανάκτησης φθορισμού μετά από φωτολεύκανση |
| description |
Ο σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η ανάπτυξη υπολογιστικών μοντέλων για την ανάκτηση σημάτων φθορισμού μετά από φωτολεύκανση. Συγκεκριμένα αναπτύχθηκε ένα ντετερμινιστικό μοντέλο για την ανάλυση των αντιδράσεων πρόσδεσης των πρωτεϊνών από πειράματα FRAP.
Τα πειράματα FRAP από την ανάπτυξη της το 1970 είναι μια καθιερωμένη τεχνική για την εύρεση του συντελεστή διάχυσης των πρωτεϊνών στα βιομόρια. Η ανάπτυξη των φθοριζουσών πρωτεϊνών και η χρήση τους σαν σημαντές για την παρακολούθηση της συμπεριφοράς των πρωτεϊνών στο κυτταρικό περιβάλλον επιτρέπουν την απάντηση σε νέα ερωτήματα.
Τα πειράματα FRAP ή αλλιώς πειράματα ανάκτησης φθορισμού μετά από φωτολεύκανση χρησιμοποιούνται ευρέως εδώ και πολλά χρόνια για την παρακολούθηση της κινητικής των βιομορίων. Η ανάπτυξη των φθοριζουσών πρωτεϊνών σε συνδυασμό με τη συνεστιακή μικροσκοπία και την αυξανόμενη υπολογιστική ισχύ θέτουν τα πειράματα FRAP σε κυρίαρχη θέση για τη διερεύνηση της κινητικής των βιομορίων αλλά και των αλληλεπιδράσεων μεταξύ τους.
Έτσι πέρα από τον υπολογισμό του συντελεστή διάχυσης είμαστε πλέον σε θέση να υπολογίζουμε και τους ρυθμούς της αντίδρασης πρόσδεσης. Για να το κάνουμε αυτό αναπτύξαμε ένα μαθηματικό μοντέλο που βασίζεται στην επίλυση των μερικών διαφορικών εξισώσεων της αντίδρασης αλλά και της διάχυσης που υπάρχει στο κυτταρικό περιβάλλον δίνοντας μας κλειστές αναλυτικές λύσεις. Με βάση κάποιες υποθέσεις για το κυτταρικό περιβάλλον και τις συγκεντρώσεις των αντιδρώντων καταλήγουμε σε 3 απλοποιημένα μοντέλα τα οποία περιγράφουν αρκετά καλά τις απλές αντιδράσεις πρόσδεσης αλλά δίνει και κάποια αποτελέσματα για τις περιπτώσεις με 2 καταστάσεις πρόσδεσης.
Το παραπάνω μοντέλο ελέγχθηκε για τις προβλέψεις του με την τεχνική ταιριάσματος καμπύλης και έδωσε καλά αποτελέσματα με βάση τους δείκτες καλής προσαρμογής. |
| author2 |
Γκλώτσος, Δημήτριος |
| author_facet |
Γκλώτσος, Δημήτριος Καλλιάφας, Γεράσιμος |
| format |
Thesis |
| author |
Καλλιάφας, Γεράσιμος |
| author_sort |
Καλλιάφας, Γεράσιμος |
| title |
Υπολογιστικά μοντέλα για την ανάλυση σημάτων ανάκτησης φθορισμού μετά από φωτολεύκανση |
| title_short |
Υπολογιστικά μοντέλα για την ανάλυση σημάτων ανάκτησης φθορισμού μετά από φωτολεύκανση |
| title_full |
Υπολογιστικά μοντέλα για την ανάλυση σημάτων ανάκτησης φθορισμού μετά από φωτολεύκανση |
| title_fullStr |
Υπολογιστικά μοντέλα για την ανάλυση σημάτων ανάκτησης φθορισμού μετά από φωτολεύκανση |
| title_full_unstemmed |
Υπολογιστικά μοντέλα για την ανάλυση σημάτων ανάκτησης φθορισμού μετά από φωτολεύκανση |
| title_sort |
υπολογιστικά μοντέλα για την ανάλυση σημάτων ανάκτησης φθορισμού μετά από φωτολεύκανση |
| publishDate |
2018 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/10869 |
| work_keys_str_mv |
AT kalliaphasgerasimos ypologistikamontelagiatēnanalysēsēmatōnanaktēsēsphthorismoumetaapophōtoleukansē |
| _version_ |
1771297272300044288 |
