Multistabilität und dynamische Rückkopplung in biologischen Netzwerken am Beispiel der Galaktose-Signalkaskade

点击翻译按钮获取中文摘要

In dem beantragten Forschungsprojekt soll die dynamische Rückkopplung in dem Galaktose- Signalnetzwerk an einzelnen eukaryotischen Zellen untersucht werden. Das Netzwerk verfügt über mehrere Rückkopplungsschleifen, die für ein multistabiles Verhalten (mehrere stabile Expressionszustände) verantwortlich sind und einen zellulären Speicher realisieren. Das Ziel des beantragten Projektes ist es, den Einfluss der Rückkopplungsschleifen auf die Multistabilität im Detail zu verstehen. Dazu soll ein fluoreszenzbasierter Assay zur dynamischen Untersuchung des Eingangs- und Ausgangssignals an einzelnen Zellen entwickelt werden. Dieser Assay wird auf modifizierte Galaktose-Netzwerke angewendet, bei denen die Rückkopplung der verschiedenen Schleifen auf genetischer Ebene unterbrochen wird. Anschließend soll die theoretische Methode von Angelie et al. verwendet werden, die es ermöglicht, aus dem Verhalten von modifizierten Netzwerken auf das Verhalten des Wildtyp-Netzwerks zu schließen. Dazu werden Experimente und Simulationen des dynamischen Verhaltens der Netzwerke durchgeführt. Dieser kombinierte Ansatz eröffnet einen Zugang zum besseren Verständnis der dynamischen Rückkopplung und Multistabilität in biologischen Netzwerken.