کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8877059 1623982 2018 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Bifurcations and limit cycles in cytosolic yeast calcium
ترجمه فارسی عنوان
بیوفکریت ها و چرخه های محدود در کلسیم مخمر
کلمات کلیدی
مخمر، هوموستاز کلسیم، بی اختیاری ها، نوسانات،
ترجمه چکیده
هوموستاز کلسیم یکی از فرآیندهای سلولی اصلی در مخمر است. تنظیم غلظت کلسیم سیتوزول برای حفظ حجم و تنظیم بسیاری از فرآیندهای وابسته به کلسیم حیاتی مانند جفتگیری و پاسخ به استرس ضروری است. مکانیزم هومئوستاتیک اغلب با استفاده از پالس های کلسیم مورد بررسی قرار می گیرد: به شدت تغییر غلظت کلسیم در محیط مخمر و مشاهده پاسخ سلولی. برای این تحقیقات تجربی، برای توصیف این پاسخ، چندین مدل ریاضی ارائه شده است. در این مقاله ما نشان می دهیم که یک مدل قبلا مورد مطالعه برای این پاسخ، پیش بینی احتمال عدم تداخل نقطه محدود و چرخه های محدود را در پویایی سیستم تهویه کلسیم پیش بینی می کند. ما در مورد روش هایی که در آن ویژگی های پویا را می توان با تکنیک های لومومتریک مشاهده کردیم بحث می کنیم. ما این پیش بینی ها را با پاسخ های آزمایش شده مشاهده می کنیم و نتیجه می گیریم که آزمایش ها تعدادی از ویژگی های مطابق با پیش بینی های مدل سازی را نشان می دهند. به طور خاص، ما دریافتیم که غلظت های سیتوزول تعادلی، تغییرات شدیدی در رفتار به عنوان تغییر اندازه پالس در محدوده میکرومولار است. ما نشان می دهیم که چنین تغییری با وجود ناپایداری نقطه محدود است. علاوه بر این، متوجه می شویم که پاسخ سلول های مخروطی هماهنگ شده به پالس های محدب میلی مولر در مراحل پایانی خود، غیر مونوتونی نیست. این پاسخ ویژگی هایی شبیه به آنهایی است که در چرخه های محدود قرار دارند.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری علوم کشاورزی و بیولوژیک علوم کشاورزی و بیولوژیک (عمومی)
چکیده انگلیسی
Calcium homeostasis is a fundamental cellular process in yeast. The regulation of the cytosolic calcium concentration is required for volume preservation and to regulate many vital calcium dependent processes such as mating and response to stress. The homeostatic mechanism is often studied by applying calcium pulses: sharply changing the calcium concentration in the yeast environment and observing the cellular response. To address these experimental investigations, several mathematical models have been proposed to describe this response. In this article we demonstrate that a previously studied model for this response predicts the presence of limit point instabilities and limit cycles in the dynamics of the calcium homeostasis system. We discuss the ways in which such dynamic characteristics can be observed with luminometric techniques. We contrast these predictions with experimentally observed responses and find that the experiments reveal a number of features that are consistent with modeling predictions. In particular, we find that equilibrium cytosolic concentrations have a sharp change in behavior as pulse size changes in the micromolar range. We show that such change is consistent with the presence of limit point instabilities. Additionally, we find that the response of synchronized yeast cells to millimolar range pulses is non-monotonic in its late stages. This response has characteristics similar to those associated with limit cycles.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Mathematical Biosciences - Volume 298, April 2018, Pages 58-70
نویسندگان
, , , , , , , , ,