Emergentní vlastnosti sítě G1/S

Abstract

Tato práce se zabývá buněčným cyklem kvasinky Saccgaromyces cerevisiae. Oblastí našeho zájmu je přechod mezi G1 a S fází, kde je naším cílem identifikovat velikosti buňky v době počátku DNA replikace. Nejprve se věnujeme nedávno publikovanému matematickému modelu, který popisuje mechanismy vedoucí k S fázi. Práce poskytuje detailní popis tohoto modelu, stejně jako časový průběh některých důležitých proteinů či jejich sloučenin. Dále se zabýváme pravděpodobnostním modelem aktivace replikačních počátků DNA. Nově uvažujeme vliv šíření DNA replikace mezi sousedícími počátky a analyzujeme jeho důsledky. Poskytujeme také senzitivní analýzu kritické velikosti buňky vzhledem ke konstantám popisujícím dynamiku reakcí v modelu G1/S přechodu.In this thesis we deal with the cell cycle of the yeast Saccharomyces cerevisiae. We are interested in its G1 to S transition, and our main goal is to determine the cell size at the onset of its DNA replication. At first, we study a recent mathematical model describing the mechanisms leading to the S phase, we provide its detailed description and present the dynamics of some significant protein and protein complexes. Further, we take a closer look at the probabilistic model for firing of DNA replication origins. We newly consider the influence of DNA replication spreading among neighboring origins, and we analyze its consequences. We also provide a sensitivity analysis of the critical cell size with respect to rate constants of G1 to S transition model.