| | SLO | ENG | Piškotki in zasebnost

Večja pisava | Manjša pisava

Izpis gradiva Pomoč

Naslov:Računska ocena vpliva znotrajceličnih presnovnih in signalnih poti ter medcelične komunikacije na izločanje glukagona in inzulina : doktorska disertacija
Avtorji:ID Zmazek, Jan (Avtor)
ID Marhl, Marko (Mentor) Več o mentorju... Novo okno
Datoteke:.pdf DOK_Zmazek_Jan_2023.pdf (3,81 MB)
MD5: 6E2ADEE1F067C2EFCB26C61D4D8A91C9
 
Jezik:Slovenski jezik
Vrsta gradiva:Doktorsko delo/naloga
Tipologija:2.08 - Doktorska disertacija
Organizacija:FNM - Fakulteta za naravoslovje in matematiko
Opis:Doktorska disertacija proučuje fiziološke lastnosti celic alfa in beta z uporabo matematičnega modeliranja, omrežnih znanosti in drugih sodobnih biofizikalnih pristopov. V prvem delu disertacije predstavimo matematični model presnove in hormonskega izločanja obeh tipov celic. Rezultati modela kažejo, da je oksidacija maščobnih kislin odgovorna za visoko bazalno nastajanje ATP, medtem ko je od glukoze odvisno zvišanje koncentracije ATP posledica anaerobnih (glikolitskih) značilnosti celice alfa in aerobnih (mitohondrijskih) značilnosti celice beta. Motnje v glikolitski in mitohondrijski presnovi kritično vplivajo na pravilno izločanje hormonov obeh vrst celic. Model celice alfa je nadalje dopolnjen z od cAMP odvisno signalno potjo, ki jo uravnava presnovna aktivnost ali vezava zunajceličnih signalov na membranske receptorje. Glede na modelsko napoved je znižanje znotrajceličnega pH med visoko presnovno aktivnostjo ključnega pomena za znižanje znotrajcelične koncentracije cAMP ob stimulaciji z visoko koncentracijo plazemske glukoze. Modelirana je tudi stimulacija celic alfa z aminokislinami, in sicer tako, da se modelski rezultati ujemajo z eksperimentalnimi opažanji, da obrok mešanih hranil močno poveča izločanje glukagona. Drugi del disertacije predstavlja analizo eksperimentalno pridobljenih kalcijevih signalov iz celic beta v Langerhansovih otočkih. Predstavljena metodologija obdelave podatkov vključuje ekstrahiranje presnovno aktivirane počasne in električno aktivirane hitre komponente, binarizacijo ali diskretizacijo signalov, detekcijo nizkokakovostnih signalov in izgradnjo funkcionalnih mrež. Počasna in hitra oscilatorna komponenta sta med seboj povezani, pri čemer je frekvenca hitrih oscilacij največja okoli vrhov počasnih oscilacij. To vedenje je bolj izrazito pri stimulaciji s fiziološko koncentracijo glukoze kakor pri suprafiziološki koncentraciji. Za obe komponenti so zgrajene funkcionalne mreže, njihova analiza pa kaže na večjo lokalno gručavost in segregacijo mrež hitre komponente ter večjo globalno povezanost počasne komponente. Analiza večplastnih mrež kaže na šibko povezavo med hitro in počasno plastjo, kar nakazuje na to, da različni sinhronizacijski mehanizmi oblikujejo kolektivno aktivnost v otočkih.
Ključne besede:celica beta, celica alfa, modeliranje, presnova, cAMP, aminokisline, kalcij, medcelične mreže
Kraj izida:Maribor
Kraj izvedbe:Maribor
Založnik:J. Zmazek]
Leto izida:2022
Št. strani:XIV, 122 str.
PID:20.500.12556/DKUM-83303-31f4b079-0405-7fd0-616c-834fa328a5c8 Novo okno
UDK:519.673:577(043.3)
COBISS.SI-ID:138073603 Novo okno
Datum objave v DKUM:17.01.2023
Število ogledov:562
Število prenosov:84
Metapodatki:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
Področja:FNM
:
Kopiraj citat
  
Skupna ocena:(0 glasov)
Vaša ocena:Ocenjevanje je dovoljeno samo prijavljenim uporabnikom.
Objavi na:Bookmark and Share


Postavite miškin kazalec na naslov za izpis povzetka. Klik na naslov izpiše podrobnosti ali sproži prenos.

Licence

Licenca:CC BY-NC-ND 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva-Nekomercialno-Brez predelav 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.sl
Opis:Najbolj omejujoča licenca Creative Commons. Uporabniki lahko prenesejo in delijo delo v nekomercialne namene in ga ne smejo uporabiti za nobene druge namene.
Začetek licenciranja:19.10.2022

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Computational assessment of the effects of intracellular metabolic and signaling pathways and d intraislet communication on glucagon and insulin secretion
Opis:This doctoral dissertation examines the physiological properties of alpha and beta cells using mathematical modeling, network science, and other contemporary biophysical approaches. The first part of the dissertation presents a newly developed mathematical model of metabolism and hormone secretion in both cell types. The model results indicate that the oxidation of fatty acids is responsible for the high basal production of ATP, while the glucose-dependent increase in ATP is due to the anaerobic (glycolytic) characteristics of the alpha cell or aerobic (mitochondrial) characteristics of the beta cell. Disturbances in glycolytic and mitochondrial metabolism appear to critically influence proper hormone secretion of both cell types. The alpha cell model is further complemented by the cAMP-dependent signaling pathway regulated by metabolic activity or in response to the binding of extracellular signals to membrane receptors. According to the model prediction, acidification of the intracellular space during high metabolic activity is crucial in lowering intracellular cAMP concentration under high plasma glucose concentration conditions. Moreover, the alpha cell model implements the effect of amino acids on alpha cell's activity, matching experimental observation that mixed nutrient challenge potently amplifies glucagon secretion. The second part of the dissertation presents the analysis of the experimentally-obtained calcium signals from beta cells in the islets of Langerhans. The presented data processing methodology includes extraction of metabolically-activated slow and electrically-activated fast components, binarization or discretization of signals, detection of low-quality signals, and construction of functional networks. Slow and fast oscillatory components are interrelated, with the frequency of fast oscillations being highest around the peaks of slow oscillations. This behavior is more pronounced during stimulation with physiological glucose concentration than with supraphysiological concentration. Functional networks are constructed for both components, and their analysis shows more local clustering and segregation of the networks of the fast component and greater globality of the slow component. Multilayer network analysis also indicates a weak coupling between the fast and slow layers, suggesting that different synchronization mechanisms shape the collective activity in the islets.
Ključne besede:beta cell, alpha cell, modeling, metabolism, cAMP, amino acids, calcium, intercellular networks


Komentarji

Dodaj komentar

Za komentiranje se morate prijaviti.

Komentarji (0)
0 - 0 / 0
 
Ni komentarjev!

Nazaj
Logotipi partnerjev Univerza v Mariboru Univerza v Ljubljani Univerza na Primorskem Univerza v Novi Gorici