Stochastic Modelling of Subcellular Biochemical Systems

Mukhtar Ullah

doi:10.18453/rosdok_id00000511

Mukhtar Ullah

Stochastic Modelling of Subcellular Biochemical Systems

Universität Rostock, 2009

https://doi.org/10.18453/rosdok_id00000511

Abstract: Die Modellierung zellulärer Prozesse erfordert oft die Anwendung von stochastischen Methoden. Das Problem, die master equation für biochemische Systeme zu lösen kann auf zweierlei Weise umgangen werden. Entweder durch stochastische Simulationen oder durch analytische Approximation. Das Herzstück hier ist die Entwicklung einer solchen Approximation, der zwei-Momenten Approximation, welcher die Verknüpfung von Mittelwert und Kovarianz repräsentiert und es erlaubt Modelle mit nicht elementaren Reaktionen sowie relativen Konzentrationen zu analysieren. Dieser neue Ansatz , angewandt auf ein anerkanntes Modell des Zellzyklus in der Bäckerhefe, reproduziert vorhandene experimentell Daten.

Dissertation Freier Zugang

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Titel:

Stochastic Modelling of Subcellular Biochemical Systems

Beteiligte Personen:

Mukhtar Ullah[VerfasserIn]
	13863811X
Olaf Wolkenhauer , Prof.[AkademischeR BetreuerIn]
Hanspeter Herzel , Prof.[AkademischeR BetreuerIn]
Volkmar Liebscher , Prof.[AkademischeR BetreuerIn]

Beteiligte Körperschaften:

Universität Rostock, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät[Grad-verleihende Institution]
	2147083-2

Zusammenfassung:

Stochastic approaches are needed for modelling many cellular processes to capture noise effects. The difficulty of solving the chemical master equation, the most common formulation of stochastic models, is circumvented by stochastic simulations and analytical approximations. The central theme here is one such approximation, the two-moment approximation (2MA) which represents the mean-covariance coupling. Our 2MA formulation allows non-elementary reactions and relative concentrations. The approach is applied to the fission yeast cell cycle model. The analytical model reproduces the relevant experimental data. [Englisch]

Die Modellierung zellulärer Prozesse erfordert oft die Anwendung von stochastischen Methoden. Das Problem, die master equation für biochemische Systeme zu lösen kann auf zweierlei Weise umgangen werden. Entweder durch stochastische Simulationen oder durch analytische Approximation. Das Herzstück hier ist die Entwicklung einer solchen Approximation, der zwei-Momenten Approximation, welcher die Verknüpfung von Mittelwert und Kovarianz repräsentiert und es erlaubt Modelle mit nicht elementaren Reaktionen sowie relativen Konzentrationen zu analysieren. Dieser neue Ansatz , angewandt auf ein anerkanntes Modell des Zellzyklus in der Bäckerhefe, reproduziert vorhandene experimentell Daten. [Deutsch]

Dokumenttyp:

Dissertation

Einrichtung:

Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Sprache:

Englisch

Sachgruppe der DNB:

510 Mathematik

570 Biowissenschaften, Biologie

Veröffentlichung /
Entstehung:

Rostock

Rostock: Universität Rostock