Matematični model vpliva cirkadiane ure na biosintezo holesterolaMagdevska, Lidija (Avtor) Moškon, Miha (Mentor) Mraz, Miha (Komentor) računska biologijacirkadiana urabiosinteza holesteroladinamični modelV preteklosti je bilo izpeljanih le nekaj matematičnih modelov biosinteze holesterola, čeprav so biokemijske reakcije, ki sestavljajo ta proces, dobro znane. Slabše znano in s stališča uporabe v medicini bolj zanimivo je, kako sintezo holesterola regulirajo drugi celični procesi, saj ti predstavljajo možne tarče za zdravljenje bolezni, ki so posledica previsokih ali prenizkih koncentracij holesterola v celicah. Celice holesterol nujno potrebujejo, saj ima ključno vlogo pri obnavljanju celične membrane in omogoča njeno selektivno propustnost, vendar se pri previsokih koncentracijah začnejo zastrupljati. Eden izmed celičnih procesov, za katerega je znano, da vpliva na biosintezo holesterola, je cirkadiana ura. To je skupek proteinov, ki regulira dnevno-nočni ritem ostalih procesov v celici. Eksperimentalno so pokazali, da se sočasno izbitje cirkadianih genov ROR$\alpha$ in ROR$\gamma$ manifestira v spremenjeni sintezi holesterola, prav tako tudi izbitje cirkadianega gena Rev-Erb. Predvideva se, da tako proteini iz družine ROR kot tudi proteini iz družine Rev-Erb vplivajo na izražanje gena Insig2, pri čemer eni njegovo izražanje pospešujejo, drugi pa zavirajo. V delu izpeljemo sistem navadnih diferencialnih enačb, ki opisuje vpliv cirkadianih genov ROR in RevErb na biosintezo holesterola. Sistem rešimo numerično in pokažemo, da se rešitev sklada z eksperimentalno pridobljenimi rezultati. Vzpostavljeni model lahko olajša postavljanje hipotez o natančnejših mehanizmih vpliva cirkadiane ure na biosintezo holesterola in s tem zmanjša stroške načrtovanja in izvedbe eksperimentov, s katerimi bi te hipoteze lahko potrdili.20192019-09-11 07:45:48Magistrsko delo/naloga109982sl