MVEX01-18-21 Matematisk modell av åldersrelaterade processer

Åldrande är nära kopplat till metaboliska processer såsom energimetabolism och tillgång till näringsämnen [1]. Target of Rapamycin, förkortat TOR, är en av de viktigaste signaleringsvägarna och dess funktion är att känna av eventuella förändringar i cellens tillgång till näringsämnen samt avvikelser från cellens stabila tillstånd. Denna väg har en viktig roll i en organisms livslängd, där hämmande av signalvägens funktions, så kallad inhibering, leder till en förlängd livslängd i många modellorganismer.
 
I detta projekt kommer standardmetodiken inom system biologi, se beskrivning nedan, att användas för att förstå vilka mekanismer som leder till en förlängd livslängd vid inhibering av mTOR. Dessutom kommer de specifika molekylära förändringar som kan fördröja inverkan samt progressionen av flertalet åldersrelaterade sjukdomar att undersökas [2].
 
Det övergripande syftet med projektet är att introducera studenterna till den klassiska cykliska modelleringsprocessen inom systembiologi [3]. Den första delen innefattar en omfattande litteratursökning följt av att konstruera dynamiska modeller bestående av ordinära differentialekvationer, förkortat ODE’s, genom att använda sig av massverkans lag. Den andra delen kommer bestå av att undersöka de tillåtna värdena för de ingående kinetiska hastighetskonstanterna i syfte att förenkla parameteruppskattningsproceduren vilket innefattar att lösa ett optimeringsproblem. För det tredje skall studenterna simulera de ODE-modeller de har härlett i exempelvis Matlab samt utföra en så kallad känslighetsanalys av sina modeller.

Obs! För GU-studenter räknas projektet som ett projekt i Tillämpad Matematik (MMG900/MMG920).​
 
Referenser:
 [1] mTOR is a key modulator of ageing and age-related diseases. Johanson et al Nature (2013) 493(7432):338-345 
[2] Understanding the mTOR signaling pathway via mathematical modelling. Sulaimanov et al WIREs Syst Biol Med (2017) 9:e1379
[3] Dynamic modelling and analysis of biochemical networks: mechanism-based models and model-based experiments. van Riel NA Brief Bioinform. (2006) 7(4):364-74.​
 
Projektkod MVEX01-18-21
Gruppstorlek 3-4
Förkunskapskrav Inledande cell- och molekylärbiologi. Inledande en- och flervariabelanalysanalys samt inledande linjär algebra. Inledande programmering i exempelvis Matlab.
Handledare Barbara Schnitzer barsch@chalmers.se, Johannes Borgqvist johborgq@chalmers.se, Marija Cvijovic, marija.cvijovic@chalmers.se.
Examinator Maria Roginskaya, Marina Axelson-Fisk
Institution Matematiska vetenskaper​
​​

Publicerad: fr 27 okt 2017. Ändrad: fr 03 nov 2017