Räumliche Aspekte intrazellulärer Signalübertragung und Musterbildung in der Glykolyse

Räumliche Aspekte intrazellulärer Signalübertragung und Musterbildung in der Glykolyse

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Die vorliegende Arbeit behandelt verschiedene Aspekte der raum-zeitlichen Musterbildung in biologischen oder biologisch motivierten Reaktions-Diffusions-Systemen. Die hierbei auftretenden Muster werden entweder durch die, dem System auferlegten, Randbedingungen oder durch diffusive Kopplung nichtlinearer biochemischer Reaktionen hervorgerufen. Im ersten Teil der Arbeit werden Systeme in singulAcr gestAprten zwei- oder drei-dimensionalen Gebieten untersucht. Das sind Gebiete mit kleinen LApchern im Innern oder auf dem Rand des Definitionsgebietes. Mit Hilfe asymptotischer Methoden wird gezeigt, dass sich die LApcher wie PunktsingularitActen verhalten, die durch entsprechende Greensche oder Neumann Funktionen beschrieben werden kApnnen. Es werden asymptotische LApsungen fA¼r durch SignalmolekA¼le hervorgerufene intrazellulAcre Konzentrationsgradienten sowie fA¼r die mittlere Verweilzeit diffundierender MolekA¼le in der Gegenwart mehrerer, kleiner absorbierender Kompartimente (LApcher) fA¼r verschiedene Gebiete konstruiert. Im zweiten Teil der Arbeit wird am Beispiel der Entstehung einwAcrts rotierender Spiralwellen (Antispiralen) in der Glykolyse untersucht, wie sich bestimmte molekulare Reaktionsmechanismen auf die im System entstehenden raum-zeitlichen Muster auswirken. Zu diesem Zweck werden die Parameter einer zugeordneten komplexen Ginzburg-Landau Gleichung fA¼r verschiedene Mechanismen der Produktaktivierung der Phosphofruktokinase (PFK) explizit berechnet und die entsprechenden Phasendiagramme miteinander verglichen. Die Analyse zeigt, dass das Auftreten von Antispiralen sowohl vom PFK-Aktivierungsmechanismus als auch von der Anzahl der PFK-Untereinheiten abhAcngt.Phys., 226 (2007), pp. ... T. RANSFORD, Potential Theory in the Complex Plane, London Math. Soc. Stud. ... A. SINGER, Z. SCHUSS, AND D. HOLCMAN, Narrow escape, Part III: Non-smooth domains and Riemann surfaces, J. Stat. Phys., 122anbsp;...


Title:Räumliche Aspekte intrazellulärer Signalübertragung und Musterbildung in der Glykolyse
Author: Ronny Straube
Publisher:Logos Verlag Berlin GmbH - 2011
ISBN-13:

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