Секрет долголетия ночницы.

Биологи уже давно считают, что продолжительность жизни животного определяется очень просто: чем оно больше, тем дольше живет.

Исследование системы гомеостаза железа и развития окислительного стресса методами математического моделирования

Материалы по биологии и химии / Исследование системы гомеостаза железа и развития окислительного стресса методами математического моделирования

Введение

В постгеномную эру основной задачей системной биологии является исследование принципов организации и функционирования сложных молекулярно-генетических сетей, обеспечивающих формирование фенотипических (молекулярных, биохимических, физиологических, морфологических, поведенческих и др.) характеристик организмов. Развитие высокоэффективных методов молекулярной биологии привело к накоплению огромного числа экспериментальных данных по структурно-функциональной организации генных сетей и их молекулярно-генетических компонент. Анализ этих экспериментальных данных принципиально невозможен без использования современных информационных технологий и эффективных математических методов анализа данных и моделирования биологических систем и процессов. Это необходимо для понимания принципов их организации, молекулярных механизмов функционирования, закономерностей эволюции, оценки влияния мутаций на функцию генных сетей. Таким образом, теоретическое исследование динамики генных сетей методами математического моделирования приобретает в настоящее время фундаментальное и первоочередное значение.

Целью данной работы было исследование системы, контролирующей гомеостаз железа и развитие окислительного стресса у млекопитающих. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

. Создание формального описания и математической модели системы клеточного гомеостаза железа.

. Создание формального описания и математической модели системы, контролирующей гомеостаз железа организма в целом в норме и при развитии окислительного стресса.

. Изучение с помощью численных методов динамики системы, контролирующей гомеостаз железа и развитие окислительного стресса.

. Экспериментальное изучение динамики параметров, связанных с развитием окислительного стресса и метаболизмом железа, при развитии асцитной гепатомы Зайделя.

Математическая модель, созданная в ходе данной работы, будет полезна для исследования системы гомеостаза железа у млекопитающих в норме и при патологии, а также процесса доставки лекарств, в частности, в ходе химиотерапии.

1. Обзор литературы

• Роль железа в развитии окислительного стресса
• Система гомеостаза железа
• Клеточный гомеостаз железа
• Системный гомеостаз железа
• Материалы
• Объект исследования
• Выделение клеток
• Определение концентрации трансферрина в плазме крови и в асцитной жидкости опухоленосителя
• Определение параметров окислительного стресса в крови и асците
• Построение математической модели
• Математическая модель клеточного гомеостаза железа
• Математическая модель регуляции системного гомеостаза железа
• Изучение динамики развития асцитной гепатомы Зайделя
• Идентификация генов, участвующих в гомеостазе железа