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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.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

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