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 MVEX01-18-2