Original title: Model signální transdukce v čichovém senzorickém neuronu obratlovců s difúzí a analýzou citlivosti
Translated title: A diffusion-based model of signal transduction in the vertebrate olfactory sensory neuron, and its sensitivity analysis
Authors: Beneš, Martin ; Zápotocký, Martin (advisor) ; Jelínek, Jan (referee)
Document type: Master’s theses
Year: 2017
Language: cze
Abstract: [cze] [eng]
Cílem tohoto práce je vytvoření a implementace kvalitativního modelu signální dráhy čichového senzorického neuronu včetně zpětné vazby s důrazem na difuzi látek, který by umožňoval další simulace pro porozumění dynamice této dráhy. Předpokládané použití modelu je i pro simulaci ovlivňování při aktivaci dvou receptorů v předem definované vzdálenosti. Model byl vytvořen a následně implementován v programovacím jazyku Python s použitím knihovny STEPS. Následně na modelu byla provedena analýza citlivosti metodou Morris OAT a optimalizace pomocí změn jednotlivých parametrů s velkým významem na výstup modelu. Model podává dobré a i biologicky srovnatelné výsledky, pokud je na počátku dráhy aktivování 10-100 receptorů. Při nižším počtu bohužel výsledky nejsou validní, a tak model nelze použít pro simulaci ovlivňování dvou aktivovaných receptorů. I přesto je ale hlavním přínosem práce model signální transdukce celé signální dráhy se zahrnutou zpětnou vazbou a důrazem na difuzi. Dalším přínosem je i soubor skriptů pro analýzu citlivosti metodou Morris OAT a optimalizaci. The goal of this model is to create and to implement qualitative model of the signal track of olfactory sensory neuron, including the feedback with a focus on diffusion of substances that allows to conduct more simulations for the better understanding of dynamics of the signal track. This model is expected to be used for the simulation of influencing during the activation of two receptors in firstly defined distance. Model was created and therefore implemented in a programming language Python with the use of library STEPS. Then I have conducted sensitivity analysis by a method Morris OAT on the model, together with an optimization with the usage of change of individual parameters with a great importance on the output of the model. Model is conducting good and biologically comparable results when there are from 10 to 100 active receptors at the beginning of the track. Unfortunately with a lower numbers, the results are not valid and therefore not to be used for the simulation of influencing of two activated receptors. Despite this is a main benefit of the work the model of signal transduction for the whole signal track with an included feedback and emphasis on diffusion. Another benefit is a set of scripts for the sensitivity analysis by a method Morris OAT and optimization.
Keywords: computational model; Morris OAT; ORN; signal transduction; Morris OAT; signální transdukce; výpočetní model; čichový senzorický neuron

Institution: Charles University Faculties (theses) (web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository.
Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/85645

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-355990


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Charles University > Charles University Faculties (theses)
Academic theses (ETDs) > Master’s theses