dc.contributor.advisor | Bodenschatz, Eberhard Prof. Dr. | de |
dc.contributor.author | Amselem, Gabriel | de |
dc.date.accessioned | 2011-09-22T15:32:28Z | de |
dc.date.accessioned | 2013-01-18T13:44:05Z | de |
dc.date.available | 2013-01-30T23:51:15Z | de |
dc.date.issued | 2011-09-22 | de |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B533-8 | de |
dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-2971 | |
dc.description.abstract | Wir untersuchen die Mechanismen eukaryotischer Chemotaxis am Beispiel des Modelorganismus Dictyostelium discoideum. Zunächst stellen wir ein theoretisches Modell für Directional Sensing vor, das auf einer Kopplung zwischen einem Aktivator-Inhibitor Mechanismus (lokale Aktivierung/globale Inhibierung) und bistabilen Reaktionskinetiken basiert. Der Übergang zwischen den beiden stabilen Zuständen wird dabei durch intrazelluläres Rauschen getrieben. Desweiteren werden verschiedene Modelle für Directional Sensing mit Experimenten verglichen. Dazu setzen wir einzelne D. discoideum Zellen Gradienten und gleichförmigen Konzentrationen des Chemoattraktants cAMP aus und verfolgen gleichzeitig die intrazelluläre Dynamik des Directional Sensing mit Hilfe des Markers PHCRAC-GFP. Gradienten von cAMP werden dabei mit einer Kombination von Photo-uncaging und Mikrofluidik erzeugt. Im letzten Teil der Arbeit korrelieren wir die chemotaktische Motilität von D. discoideum in linearen cAMP-Gradienten mit dem Signal-Rausch-Verhältnis aktivierter sekundärer Botenstoffe. Zur genaueren Charakterisierung chemotaktischer Motilität benutzen wir hier eine Langevin-Gleichung, deren Parameter aus den experimentellen Daten bestimmt werden und mit deren Hilfe chemotaktische Zellbewegung modelliert werden kann. | de |
dc.format.mimetype | application/pdf | de |
dc.language.iso | eng | de |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ | de |
dc.title | Directional sensing and chemotaxis in eukaryotic cells - a quantitative study | de |
dc.type | doctoralThesis | de |
dc.title.translated | Directional Sensing und Chemotaxis eukaryotischer Zellen - eine quantitative Studie | de |
dc.contributor.referee | Kree, Reiner Prof. Dr. | de |
dc.date.examination | 2010-10-13 | de |
dc.subject.dnb | 530 Physik | de |
dc.description.abstracteng | We investigate the mechanisms behind eukaryotic chemotaxis using the model organism Dictyostelium discoideum. We propose a theoretical model of directional sensing based on a local excitation/global inhibition mechanism, coupled to bistable chemical kinetics. The transition between the two stable states is driven by intracellular noise. Models of directional sensing are then tested experimentally by exposing individual D. discoideum to gradients and uniform concentrations of the chemoattractant cAMP, while monitoring the intracellular dynamics of PHCRAC-GFP, a marker of directional sensing. The gradients of cAMP are produced using a combination of photo-uncaging and microfluidics. In the last part of this work, the chemotactic motility of D. discoideum in linear profiles of cAMP is correlated with the signal to noise ratio of activated intracellular second messengers. For a better characterization of the chemotactic motility of wild-type and mutants cells, we use a Langevin equation whose parameters are retrieved from the experimental data to model chemotactic cell motion. | de |
dc.contributor.coReferee | Jürgen, Vollmer Prof. Dr. | de |
dc.contributor.thirdReferee | Parlitz, Ulrich Prof. Dr. | de |
dc.subject.topic | Physics | de |
dc.subject.ger | Dictyostelium discoideum | de |
dc.subject.ger | Chemotaxis | de |
dc.subject.ger | Directional Sensing | de |
dc.subject.ger | PH-domain | de |
dc.subject.ger | Bistabile Reaktionskinetik | de |
dc.subject.ger | Langevin-Gleichung | de |
dc.subject.ger | Signal-Rausch-Verhältnis | de |
dc.subject.eng | Dictyostelium discoideum | de |
dc.subject.eng | chemotaxis | de |
dc.subject.eng | directional sensing | de |
dc.subject.eng | PH-domain | de |
dc.subject.eng | bistable kinetics | de |
dc.subject.eng | Langevin equation | de |
dc.subject.eng | signal to noise ratio | de |
dc.subject.bk | 42.12 | de |
dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-3150-2 | de |
dc.identifier.purl | webdoc-3150 | de |
dc.affiliation.institute | Fakultät für Physik | de |
dc.subject.gokfull | WC 000: Biophysik | de |
dc.identifier.ppn | 680313001 | de |