Архив публикаций

Тезисы

XIII-ая конференция

Трехмерное моделирование клетки и распределенные модели внутриклеточной сигнализации кальция

Бойко А. С., Докукина И.В., Грачёв Н.Е., Дрожжина Н.В., Грачёва М.Е., Грачёв Е.А.

Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Физический ф-т, кафедра Компьютерных методов физики. Россия, 119992, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 2, тел.: (095)939-41-78, e-mail: irina_g@mail.ru

Моделирование ряда внутриклеточных процессов в ряде случаев мало соответствует действительности, если не учитывается сложная внутренняя структура клетки. Например, при моделировании внутриклеточной сигнализации Са²⁺ клетка представляется либо в виде точки (модель описывается системой обыкновенных дифференциальных уравнений), либо в виде некоторой однородной области (модели описывается системой дифференциальных уравнений в частных производных типа «реакция-диффузия»). В последнем случае предполагается, что поглощение и извлечение Са²⁺ происходит одинаково в любой части клетки, а не в каких-то специально выделенных местах, что не соответствует действительности.

В работе предлагается распределенная трехточечная модель клетки (базовые точки – мембрана клетки, ЭР и митохондрии), сигнализация Са²⁺ в которой описывается на основе уравнений одноточечной модели [1].

Кроме того, строится полная трехмерная модель клетки с учетом ее внутренней структуры: ядра, эндоплазматического ретикулума и митохондрий. Клетка (и ее структуры) аппроксимируется кубической сеткой. разбивается на четыре типа областей (цитозоль, ядро, эндоплазматический ретикулум и митохондрии). Для каждой из областей записываются уравнения в частных производных типа «реакция-диффузия» с граничными условиями, описывающими внутриклеточный процесс.

Литература.

1. Докукина И.В. Моделирование нелинейной динамики сигнального кальция в клетке и многоклеточных структурах. Сборник тезисов 4-й Научно-технической конференции «Молодежь в науке», Саров, 1-3 ноября 2005, Саров: Издательско-полиграфический комплекс РФЯЦ ВНИИЭФ, 2005, стр. 49-51.