Vytautas Magnus University Research Management System (VDU CRIS)
 
Use this url to cite project: https://hdl.handle.net/20.500.12259/155531

Sistemų biologijos metodai ląstelių elektroporacijai ir su ja susijusiems procesams modeliuoti ir analizuoti

Project Title
Sistemų biologijos metodai ląstelių elektroporacijai ir su ja susijusiems procesams modeliuoti ir analizuoti
Internal ID
S-MIP-20-29
Principal Investigator
Affiliation
Gamtos mokslų fakultetas / Faculty of Natural Sciences 
Project Type
Fundamentiniai moksliniai tyrimai / Basic research (FMT)
Research Area
Gamtos mokslai / Natural Sciences (N)
Affiliation(s) Hierarchy
Gamtos mokslų fakultetas / Faculty of Natural Sciences 
Vytauto Didžiojo universitetas / Vytautas Magnus University 
OA Mandate
Taip / Yes
OA Policy URL
Start Date
2020-03-10
End Date
2022-12-31
Status
Baigtas / Completed
Economic Subject
Ne / No
Scope
Tarptautinis / International
Contribution
Pareiškėjas / Applicant
Legacy ID
pj00396
MTEP
Taip / Yes

Projekto idėja yra vietoje iki šiol ląstelių elektroporacijai tirti naudoto redukcionistinio metodo (kai atskirai tiriami tik pavieniai procesai, pvz., porų susidarymas ir/ar jų išnykimas, molekulių pernaša ir kt.), pradėti modeliuoti ir analizuoti vienu metu daugelį procesų, kurie dažnai yra tarpusavyje susiję. Toks išsamus modeliavimas leistų geriau suprasti reiškinių mechanizmus ir priežastis bei, prieš atliekant eksperimentus in vitro ar in vivo, atlikti detalią sistemos analizę in silico.Tikslas: Naudojant sistemų biologijos įrankius, sukurti platformą, leidžiančią modeliuoti ir analizuoti procesus, aukštosios įtampos impulsų metu vykstančius ne tik ląstelėje bet ir terpėje, bei jų sukeltas pasekmes.Uždaviniai:

  1. Sukurti bazinį ląstelės elektroporacijos modelį, aprašantį porų susidarymą ir didėjimą, mažėjimą ir išnykimą, bei ląstelės žūtį sukeliančias pažaidas.
  1. Sukurti procesų, elektroporacijos metu vykstančių ląstelėje (ląstelės tūrio pokyčių, molekulių pernašos, žūties (eriptozės, apoptozės) ir kt.) ir terpėje (O2 nusistovėjimo, elektrocheminių reakcijų) modelius ir juos susieti su baziniu modeliu.
  1. Modelių parametrus nustatyti iš eksperimentų in vitro ir in silico rezultatų: a) Kvant-cheminiais metodais in silico sumodeliuojant sistemoje elektrodai-elektrolitas vykstančias elektronų pernašos reakcijas bei ROS/RNS susidarymą ir jų sąveiką su fosfolipidais. b) Ištiriant ląstelių elektroporacijos, elektropermeabilizacijos, žūties, fosfatidilserino persiskirstymo, terpės citotoksiškumo, ROS/RNS susidarymo bei fluorescencijos slopinimo terpėse ir ląstelėse priklausomybes nuo impulso parametrų (formos, trukmės, skaičiaus, amplitudės ir kt.).
  1. Nustatyti skirtumų, atsirandančių ląsteles elektroporuojant trumpais (ns–10 µs) dvi- ir vienpoliais impulsais priežastis, bei kaip išvengti elektrocheminių reakcijų pasekmių.
  1. Nusiųsti modelius į internetinę duomenų bazę Biomodels.net, kur jie taps laisvai prieinamais.

Tyrimą finansuoja Lietuvos mokslo taryba (sutarties Nr. S-MIP-20-29).