Modelle zu Oszillationen, Turing-Strukturen, Flip-Flop-Verhalten und Erregbarkeit in Zellen mit "gap junctions"
Projektleitung und Mitarbeiter
Boehringer, M. (Dipl. Biochem.),
Hildebrand, M. (Dipl. Biochem.), Klein, Ch., Seelig,
F. F. (Prof. Dr. phil.)
Forschungsbericht :
1990-1992
Tel./ Fax.:
Projektbeschreibung
Mathematische Modelle einer Zelle mit
genetischer Induktion der Produktion eines Enzyms durch sein Substrat
werden analysiert und die Bedingungen zum Auftreten von Oszillationen
angegeben. In einem Mehrzellenmodell mit "gap junctions" kann eine
einfache Form von Zelldifferenzierung und Morphogenese nachgewiesen
werden. Durch zeitweise Sperrung der Diffusion kann das System von
einem asymmetrischen Turing-Zustand in den jeweils komplementaeren
umkippen und damit ein einfacher Fall eines Flip-Flops modelliert
werden. In bestimmten Parameterbereichen kann das System erregbar
sein, d. h. durch einen Anstoss spontan einen einmaligen Kippvorgang
mit Rueckkehr in den Ruhezustand ausfuehren. Schliesslich kann auf die
genetische Induktion ganz verzichtet werden, wenn die positive
Rueckkopplung anderweitig realisiert wird.
Mittelgeber
Publikationen
Sporns, O., Seelig,
F. F.: Turing structures in an enzyme-induction system with gap
junction-mediated non-linear diffusion. - Biosystems 19, 237 -245
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- Stand: 15.09.96
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