| | SLO | ENG | Piškotki in zasebnost

Večja pisava | Manjša pisava

Iskanje po katalogu digitalne knjižnice Pomoč

Iskalni niz: išči po
išči po
išči po
išči po
* po starem in bolonjskem študiju

Opcije:
  Ponastavi


1 - 10 / 36
Na začetekNa prejšnjo stran1234Na naslednjo stranNa konec
1.
Analiza širjenja kalcijevih valov v tridimenzionalnih tkivih: od teorije do eksperimenta
Darko Zakelšek, 2019, magistrsko delo

Opis: V nalogi smo preučevali razširjanje kalcijevih valov med celicami beta v Langerhansovih otočkih. Ti valovi so pomemben sinhronizacijski mehanizem in izvirajo iz oscilatorne dinamike koncentracije kalcijevih ionov znotraj pankreasnih celic beta, do katere pride, ko so celice stimulirane z glukozo. V nalogi smo najprej pojasnili fiziološke mehanizme, ki vodijo do oscilirajoče kalcijeve signalizacije in izpostavili pomembnost sinhronega delovanja celic beta. Znano namreč je, da ob razvoju sladkorne bolezni tipa 2, celice postanejo manj usklajene, vzorci izločanja inzulina pa so zaradi tega nepravilni. Organizacijski principi proženja kalcijevih valov niso povsem znani, eksperimentalni podatki pa so omejeni, saj lahko opazujemo le eno dvodimenzionalno presečno ravnino tkiva. V magistrskem delu smo se problematike lotili postopno. Najprej smo teoretično obravnavali prenos krožnih valov po tkivu in izpeljali, kako lahko določimo izvore valov le na podlagi poznavanja profila aktivacij v eni presečni ravnini. V nadaljevanju smo izdelali numerični model, s katerim smo po eni strani preverili naše teoretične napovedi, po drugi strani pa tudi preučili, kako na širjenje valov vplivajo realni fiziološki dejavniki, kot sta heterogenost celic in stohastična narava celične signalizacije. Izkazalo se je, da lahko z našim modelom precej natančno določimo izvore valov. V zadnjem delu smo naš teoretični konstrukt uporabili še za analizo eksperimentalnih meritev širjenja valov po tkivni rezini in določili izvore kalcijevih valov ter ocenili njihovo hitrost. Rezultati naloge pomenijo korak naprej pri razumevanju narave kalcijeve signalizacije in funkcionalne organiziranosti celic beta v Langerhansovih otočkih.
Ključne besede: Langerhansovi otočki, celice beta, kalcijevi valovi, medcelična sklopitev, numerično modeliranje.
Objavljeno: 05.11.2019; Ogledov: 451; Prenosov: 42
.pdf Celotno besedilo (3,14 MB)

2.
Rekonstrukcija funkcionalnih mrež iz dinamike pankreasnih celic beta
Jakob Murko, 2019, magistrsko delo

Opis: V magistrskem delu obravnavamo funkcionalno povezanost celic beta. Te celice se nahajajo v Langerhansovih otočkih v trebušni slinavki in so ključne pri uravnavanju koncentracije glukoze v krvi, saj ob povečani ravni glukoze v organizmu izločajo hormon inzulin. V prvi fazi dela dinamiko električno vzdraženih celic beta simuliramo z modelom, v drugi fazi pa se osredotočimo na analizo eksperimentalno izmerjene dinamike znotrajceličnega kalcija. Za opis dinamike posameznih celic uporabimo fenomenološki model, t.i. iterativno mapo Rulkova. Posamezne Rulkove oscilatorje med seboj povežemo v mrežo, s čimer simuliramo funkcijo presledkovnih stikov, s katerimi so povezane celice beta v realnem tkivu. Da bi naš večcelični model čimbolj približali realnemu obnašanju, vpeljemo tudi naključno in prostorsko definirano heterogenost celic. Na podlagi podatkov aktivnosti celic iz simulacij določimo funkcionalno povezanost le-teh. Predstavimo dve metodi določitve funkcionalne mreže, to je korelacijsko in metodo pseudo-inverza kovariance. Analiza simuliranih podatkov pokaže, da sta obe metodi zanesljivi, zato jih preizkusimo tudi na eksperimentalno pridobljenih podatkih, in sicer na in situ meritvah kalcijeve aktivnosti v svežih tkivnih rezinah mišje trebušne slinavke. Ugotovimo, da sta si funkcionalna mreža na podlagi simulacijskih in eksperimentalnih podatkov podobni, kar nam kaže na natančno obnašanje modela. Z analizo obeh funkcionalnih mrež ustvarjenih na podlagi eksperimentalnih podatkov lahko vsaj delno sklepamo na strukturo povezav presledkovnih stikov v opazovani plasti Langerhansovega otočka. Pomembna je tudi ugotovitev, da v funkcionalni mreži celic beta opazimo celice z nadpovprečnim številom povezav, tudi daljnosežnih, kar je v skladu z ugotovitvami preteklih raziskav.
Ključne besede: celice beta, Langerhansov otoček, funkcionalna mreža, Rulkov model, celična heterogenost, korelacijski koeficient, pseudo-inverz kovariance.
Objavljeno: 05.11.2019; Ogledov: 422; Prenosov: 44
.pdf Celotno besedilo (3,34 MB)

3.
S principi kompleksnih mrež do karakterizacije korelirane dinamike delniških trgov
Nina Šilovinac, 2018, magistrsko delo

Opis: V magistrskem delu predstavimo inovativen komputacijski pristop, ki temelji na teoriji kompleksnih mrež, in ga uporabimo za kvantitativni opis dinamike trgovanja z delnicami. Z avtomatiziranim pridobivanjem podatkov, njihovim filtriranjem in obdelavo smo podatke pripravili za izgradnjo dveh vrst funkcionalnih finančnih mrež. Prva temelji na korelirani dinamiki dnevnega trgovanja, druga pa na korelacijah v dolgoročnih trendih, opisanih z mesečnim povprečjem. Obe mreži smo vizualizirali, izračunali njune topološke lastnosti in jih primerjali z drugimi realnimi mrežami. Proučevali smo tudi dinamično spreminjanje funkcionalnih finančnih mrež in ugotovili, da so iz sprememb topoloških lastnosti razvidni pretresi finančnih trgov, kot je bila finančna kriza v letu 2007. S principi multipleksne mreže smo proučevali tudi zvezo med korelirano dinamiko dnevnega trgovanja in mesečnih trendov. Na koncu smo tudi analizirali, kako se sovisno trgovanje kaže z vidika posameznih držav in ovrednotili deležnike za stabilnost posameznih delnic. Naše ugotovitve kažejo, da ima uporaba sodobnih teoretskih orodij s področja kompleksnih mrež velik potencial na področju ekonofizike in kvantitativnega finančništva.
Ključne besede: ekonofizika, kompleksne mreže, delniški trg, korelirana dinamika, časovne mreže, trgovanje, funkcionalne mreže, dolgoročni trendi, dnevno trgovanje, topološke lastnosti, realne kompleksne mreže, finančna kriza, multipleksna mreža, kvantitativno finančništvo, karakterizacija, fizika, magistrsko delo, Šilovinac
Objavljeno: 13.12.2018; Ogledov: 499; Prenosov: 72
.pdf Celotno besedilo (7,06 MB)

4.
Inhibicija samo-replikacije proteinskih fibrilov
Samo Curk, 2018, magistrsko delo

Opis: Proteinski fibrili nastanejo z agregacijo delno zvitih proteinov in so odgovorni ali pomembno vplivajo na mnogo hudih človeških bolezni, kot sta Alzeimerjeva ali diabetes tipa II. Samo-replikacija fibrilov je proces, v katerem obstoječi proteinski fibrili katalizirajo nastanek novih fibrilov na način, da ponudijo vezavno površino, kjer se proteini lažje srečajo in agregirajo. To prispeva k naglem in eksponentnem napredovanju bolezni. V magistrski nalogi predstavimo Monte Carlo simulacije računalniškega modela agregacije, v katerega vpeljemo inhibitorje. To so delci, ki se lahko vežejo na površino fibrilov in tako inhibirajo oziroma upočasnijo proces samo-replikacije. Takšen način inhibicije se izkaže za zelo učinkovit, ampak zaradi odbojne interakcije med delci naletimo tudi na pojav makromolekularnega gnečenja, ki povzroči, da se pri določeni pokritosti površine s proteini hitrost samo-replikacije poveča. Edinstven deskriptor hitrosti replikacije najdemo v povprečni velikosti skupka na površino vezanih proteinov, ki nosi informacijo o celotni porazdelitvi agregacijskih skupkov. Predstavimo teorije, ki uspešno razložijo vse značilnosti opažanega obnašanja. S pomočjo mrežnega modela napovemo, katere interakcije med delci na površini imajo največji inhibicijski potencial.
Ključne besede: agregacija amiloidov, samo-sestavljanje proteinov, inhibicija, ra\v cunalni\v ske simulacije, metoda Monte Carlo, nukleacijski mehanizem, gne\v cenje makromolekul, krajina proste energije, statisti\v cna mehanika, mehka snov, fizikalna kemija
Objavljeno: 20.11.2018; Ogledov: 379; Prenosov: 52
.pdf Celotno besedilo (10,23 MB)

5.
Fiziološke determinante kritičnega obnašanja v sistemu sklopljenih ekscitabilnih oscilatorjev
Urban Marhl, 2018, magistrsko delo

Opis: Samo-organizirana kritičnost in kritična dinamika sta lastnost različnih dinamičnih sistemov, ki so sestavljeni iz mnogih gradnikov in so nelinearni. Za te sisteme je značilno, da porazdelitev velikosti posameznih dogodkov sledi potenčni funkciji. Pojma zadnja leta pridobivata na veljavi na področju nevroznanosti, saj so plazovite nevronske aktivnosti, katerih porazdelitev velikosti sledi potenčni funkciji, opazili na različnih velikostnih skalah nevroloških sistemov, med njimi tudi v centralnem živčevju sesalcev. Kritična dinamika se povezuje z optimalnim delovanjem in v teoriji odraža obnašanje na območju faznega prehoda med redom in naključnostjo. Teoretične in numerične raziskave osnovnih modelov sklopljenih nevronov potrjujejo kritično dinamiko sistema zgolj za ozko območje izbranih parametrov, kar ni v skladu z realnimi biološkimi sistemi, ki so po naravi heterogeni. Zato v nalogi osnovni numerični model nadgradimo z vpeljavo različnih realnih mehanizmov in nevrobioloških determinant ter preverimo njihov vpliv na prostorsko-časovno aktivnost. V model vpeljemo heterogenost v ravneh vzdraženosti, kompleksno strukturo interakcij med nevroni, šibko zunanje periodično vzbujanje in heterogenost v sklopitvi. Izkaže se, da določene oblike prostorske heterogenosti, zunanjega vzbujanja in vpeljava kompleksnejše mreže interakcij znatno razširijo območje kritičnega delovanja, medtem ko statična heterogenost v sklopitvi nima velikega vpliva. Naše ugotovitve pripomorejo k razumevanju mehanizmov samo-organizacijskih principov v nevroloških sistemih.
Ključne besede: Samo-organizirana kritičnost, kritična dinamika, potenčna porazdelitev, sklopljeni nevroni, fiziološke determinante.
Objavljeno: 28.09.2018; Ogledov: 508; Prenosov: 79
.pdf Celotno besedilo (3,19 MB)

6.
Critical and supercritical spatiotemporal calcium dynamics in beta cells
Marko Gosak, Andraž Stožer, Rene Markovič, Jurij Dolenšek, Matjaž Perc, Marjan Rupnik, Marko Marhl, 2017, izvirni znanstveni članek

Opis: A coordinated functioning of beta cells within pancreatic islets is mediated by oscillatory membrane depolarization and subsequent changes in cytoplasmic calcium concentration. While gap junctions allow for intraislet information exchange, beta cells within islets form complex syncytia that are intrinsically nonlinear and highly heterogeneous. To study spatiotemporal calcium dynamics within these syncytia, we make use of computational modeling and confocal high-speed functional multicellular imaging. We show that model predictions are in good agreement with experimental data, especially if a high degree of heterogeneity in the intercellular coupling term is assumed. In particular, during the first few minutes after stimulation, the probability distribution of calcium wave sizes is characterized by a power law, thus indicating critical behavior. After this period, the dynamics changes qualitatively such that the number of global intercellular calcium events increases to the point where the behavior becomes supercritical. To better mimic normal in vivo conditions, we compare the described behavior during supraphysiological non-oscillatory stimulation with the behavior during exposure to a slightly lower and oscillatory glucose challenge. In the case of this protocol, we observe only critical behavior in both experiment and model. Our results indicate that the loss of oscillatory changes, along with the rise in plasma glucose observed in diabetes, could be associated with a switch to supercritical calcium dynamics and loss of beta cell functionality.
Ključne besede: beta cells, islets of Langerhans, self-organized criticality, intercellular dynamics, calcium waves, glucose oscillations, computational model, confocal calcium imaging
Objavljeno: 23.01.2018; Ogledov: 740; Prenosov: 299
.pdf Celotno besedilo (3,43 MB)
Gradivo ima več datotek! Več...

7.
SNAP-25b-deficiency increases insulin secretion and changes spatiotemporal profile of $Ca^{2+}$ oscillations in $\beta$ cell networks
Teresa Daraio, Lidija Križančić Bombek, Marko Gosak, Ismael Valladolid-Acebes, Maša Skelin, Essam Refai, Per-Olof Berggren, Kerstin Brismar, Marjan Rupnik, Christina Bark, 2017, izvirni znanstveni članek

Opis: SNAP-25 is a protein of the core SNARE complex mediating stimulus-dependent release of insulin from pancreatic $\beta$ cells. The protein exists as two alternatively spliced isoforms, SNAP-25a and SNAP-25b, differing in 9 out of 206 amino acids, yet their specific roles in pancreatic $\beta$ cells remain unclear. We explored the effect of SNAP-25b-deficiency on glucose-stimulated insulin release in islets and found increased secretion both in vivo and in vitro. However, slow photo-release of caged $Ca^{2+}$ in $\beta$ cells within pancreatic slices showed no significant differences in $Ca^{2+}$-sensitivity, amplitude or rate of exocytosis between SNAP-25b-deficient and wild-type littermates. Therefore, we next investigated if $Ca^{2+}$ handling was affected in glucose-stimulated [beta] cells using intracellular $Ca^{2+}$-imaging and found premature activation and delayed termination of [$Ca^{2+}$] i elevations. These findings were accompanied by less synchronized $Ca^{2+}$-oscillations and hence more segregated functional $\beta$ cell networks in SNAP-25b-deficient mice. Islet gross morphology and architecture were maintained in mutant mice, although sex specific compensatory changes were observed. Thus, our study proposes that SNAP-25b in pancreatic [beta] cells, except for participating in the core SNARE complex, is necessary for accurate regulation of $Ca^{2+}$-dynamics.
Ključne besede: insulin secretion, pre-diabetes
Objavljeno: 23.08.2017; Ogledov: 581; Prenosov: 89
.pdf Celotno besedilo (3,80 MB)
Gradivo ima več datotek! Več...

8.
Naravoslovni dnevi v vrtcu - dinozavri in njihov vek
Lucija Golouh, 2017, diplomsko delo

Opis: Naravoslovni dnevi v vrtcu – Dinozavri in njihov vek je praktično diplomsko delo, v katerem smo otrokom predstavili naravoslovni projekt in katerega glavni namen je bil otrokom preko vsebin o dinozavrih predstaviti razvoj življenja na Zemlji. Diplomsko delo sestoji iz teoretičnega in praktičnega dela. V teoretičnem delu so predstavljena geološka obdobja, razvoj življenja, obdobje dinozavrov in njihovo izumrtje ter pomen naravoslovnih vsebin pri predšolskih otrocih. Poseben poudarek je namenjen dinozavrom, ki so skozi celoten projekt dobro služili tudi kot motivacijsko sredstvo. V idejni zasnovi je na grobo predstavljena zamisel celotnega projekta, za izvedbo katerega smo predvideli približno 10 dni. V času načrtovanja smo dobili priložnost del projekta izvesti v tujini, in sicer v angleškem mestu Cambridge. Zaradi časovne stiske smo uspeli izvesti le del projekta, katerega smo podrobneje predstavili v praktičnem delu. Načrtovali in pripravili smo dva samostojna projekta. Prvi projekt, Spoznajmo dinozavre, smo pripravili v sodelovanju z Univerzo v Cambridgeu, in sicer za otroke študentov doktorskega študija. Temelji na predstavitvi sveta dinozavrov in služi kot uvod v temo dinozavrov, s katero smo otroke motivirali za nadaljnje raziskovanje in zanimanje na tem področju. Drugi projekt, Izumrtje, smo izvedli v prvem razredu zasebne šole King’s School in z njim zaključili tematski sklop o dinozavrih, ki je bil njihova učna tema zadnjih treh mesecev. Projekt na temo izumrtja je bil izveden z otroki, starimi 4–5 let, medtem ko je bil projekt Spoznajmo dinozavre prilagojen otrokom različnih starosti. Projekta sta bila torej izvedena neodvisno drug od drugega z različnimi skupinami in starostnimi omejitvami. Z obema smo dosegli zadane cilje in uspešno zaključili tematski sklop, hkrati pa pri otrocih vzbudili zanimanje za raziskovanje in nadgrajevanje znanja o svetu in dinozavrih. V zaključku so opisana opažanja, izpolnjeni cilji in spoznanja o projektu.
Ključne besede: Dinozavri, naravoslovje, otroci, vrtec, geološka obdobja, projektno delo
Objavljeno: 08.08.2017; Ogledov: 1097; Prenosov: 183
.pdf Celotno besedilo (1,48 MB)

9.
Pacemaker-driven stochastic resonance on diffusive and complex networks of bistable oscillators
Matjaž Perc, Marko Gosak, 2008, izvirni znanstveni članek

Opis: We study the phenomenon of stochastic resonance on diffusive, small-world and scale-free networks consisting of bistable overdamped oscillators. Important thereby is the fact that the external subthreshold periodic forcing is introduced only to a single oscillator of the network. Hence, the forcing acts as a pacemaker trying to impose its rhythm on the whole network through the unit to which it is introduced. Without the addition of additive spatiotemporal noise, however, the whole network, including the unit that is directly exposed to the pacemaker, remains trapped forever in one of the two stable steady states of the local dynamics. We show that the correlation between the frequency of subthreshold pacemaker activity and the response of the network is resonantly dependent on the intensity of additive noise. The reported pacemaker-driven stochastic resonance depends most significantly on the coupling strength and the underlying network structure. Namely, the outreach of the pacemaker obeys the classic diffusion law in the case of nearest-neighbor interactions, thus being proportional to the square root of the coupling strength, whereas it becomes superdiffusive by an appropriate small-world or scale-free topology of the interaction network. In particular, the scale-free topology is identified as being optimal for the dissemination of localized rhythmic activity across the whole network. Also, we show that the ratio between the clustering coefficient and the characteristic path length is the crucial quantity defining the ability of a small-world network to facilitate the outreach of the pacemaker-emitted subthreshold rhythm. We additionally confirm these findings by using the FitzHugh-Nagumo excitable system as an alternative to the bistable overdamped oscillator.
Ključne besede: noise, bistable dynamics, stochastic simulations, complex networks
Objavljeno: 03.07.2017; Ogledov: 599; Prenosov: 328
.pdf Celotno besedilo (2,18 MB)
Gradivo ima več datotek! Več...

10.
Progressive glucose stimulation of islet beta cells reveals a transition from segregated to integrated modular functional connectivity patterns
Rene Markovič, Andraž Stožer, Marko Gosak, Jurij Dolenšek, Marko Marhl, Marjan Rupnik, 2015, izvirni znanstveni članek

Opis: Collective beta cell activity in islets of Langerhans is critical for the supply of insulin within an organism. Even though individual beta cells are intrinsically heterogeneous, the presence of intercellular coupling mechanisms ensures coordinated activity and a well-regulated exocytosis of insulin. In order to get a detailed insight into the functional organization of the syncytium, we applied advanced analytical tools from the realm of complex network theory to uncover the functional connectivity pattern among cells composing the intact islet. The procedure is based on the determination of correlations between long temporal traces obtained from confocal functional multicellular calcium imaging of beta cells stimulated in a stepwise manner with a range of physiological glucose concentrations. Our results revealed that the extracted connectivity networks are sparse for low glucose concentrations, whereas for higher stimulatory levels they become more densely connected. Most importantly, for all ranges of glucose concentration beta cells within the islets form locally clustered functional sub-compartments, thereby indicating that their collective activity profiles exhibit a modular nature. Moreover, we show that the observed non-linear functional relationship between different network metrics and glucose concentration represents a well-balanced setup that parallels physiological insulin release.
Ključne besede: endocrinology, computational biophysics, calcium signalling, biological physics
Objavljeno: 23.06.2017; Ogledov: 707; Prenosov: 243
.pdf Celotno besedilo (957,14 KB)
Gradivo ima več datotek! Več...

Iskanje izvedeno v 0.33 sek.
Na vrh
Logotipi partnerjev Univerza v Mariboru Univerza v Ljubljani Univerza na Primorskem Univerza v Novi Gorici