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Estudo do tamanho dos éteres de coroa em solução aquosa e da sua interação com o canal iônico formado pela Alfa-estafilotoxina

Santos Medina, Roberto January 2003 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T17:35:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4431_1.pdf: 1604101 bytes, checksum: 252ec0d8f0a96392d0c4fe6ee5c00449 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / No trabalho com moléculas muito pequenas (nanoscópicas) o conhecimento a cerca do seu tamanho é um fator importante para o estudo do transporte de substâncias. Para estimar o raio efetivo de moléculas, seguimos o caminho mostrado por Bezrukov (1999) utilizando uma equação matemática que relaciona o tamanho das micropartículas com a variação da condutividade da solução provocada pela adição da própria micropartícula. Éteres de coroa (moléculas nanoscópicas) são uma família grande de compostos com núcleos cíclicos geralmente formados de etilenoglicol. Algumas dessas substâncias são capazes de atuar como antibióticos (WOODWARD, 1957). Outras supostamente atuam como moduladores de canais (BETHGE, 1991). De acordo com nosso conhecimento não existem estudos sobre o tamanho efetivo das coroas em soluções aquosas nem dados específicos sobre a interação das coroas com canais iônicos. Baseado na ausência dessas informações o objetivo deste trabalho é estudar o raio efetivo das três coroas mais simples (18coroa6, 15coroa5 e 12coroa4) tanto em solução aquosa quanto na interação delas com o canal iônico formado pela alfa-estafilotoxina. As coroas estudadas são não-eletrólitos por não possuírem grupamentos com carga. Para estimar o raio efetivo das coroas, dois procedimentos foram realizados: primeiramente o raio das moléculas escolhidas foi estimado através da modelagem molecular realizada pelo software CSChem3D Pro desenvolvido pela Cambridge Software Corporation. No segundo, o tamanho dessas moléculas foi determinado experimentalmente através do estudo das mudanças de condutividade das soluções aquosas na presença das mesmas. Foram realizados experimentos com soluções de cloreto de potássio, cloreto de sódio e cloreto de lítio em quatro diferentes concentrações (100, 500, 1000 e 2000 mM). Os três tipos de coroa foram adicionadas às soluções para ter seus raios efetivos estimados. Encontramos que os valores obtidos pelos métodos da condutividade e modelagem molecular são semelhantes (12coroa4: 0,46nm - 0.48nm; 15coroa5: 0,5nm - 0.52nm; 18coroa6: 0,56nm - 0.56nm) respectivamente. Essa semelhança indica que os dois métodos podem ser aplicados com sucesso para estimar o tamanho de éteres de coroa. Indica também que a equação matemática que relaciona as mudanças de condutividade com o raio das moléculas, inicialmente desenvolvida para micropartículas, é efetiva para estimação do raio de nanopartículas. Os raios das coroas estão na faixa do tamanho do menor raio dos canais iônicos: 0,15 nm para os dependentes de voltagem e 1 nm para os dependentes de neurotransmissores. Para estudar a interação das coroas com o poro aquoso de canais iônicos é necessário utilizar um canal cuja estrutura seja bem estabelecida. O canal formado pela alfa-estafilotoxina satisfaz essa exigência. Ele apresenta características semelhantes às dos canais dependentes de neurotransmissores: estrutura assimétrica, baixa seletividade, condutância relativamente alta e o raio mínimo e máximo iguais a 0,65 nm e 1,3 nm respectivamente (SONG, 1996). A bicamada lipídica plana com este canal incorporado foi utilizado neste trabalho como um sistema modelo para se estudar a influência das coroas nas propriedades dos canais iônicos. O regime de clampeamento de voltagem em canais iônicos unitários foi adotado. Nos experimentos foram utilizadas soluções de KCl, NaCl e LiCl todas com concentração de 1M. Nosso estudo pela primeira vez mostra que a condutância do canal pode ser influenciada pelas coroas. Indica que as três coroas estudadas apresentam maior efetividade na influência sobre a condutância do canal quando potenciais negativos são aplicados no lado da incorporação do canal na membrana. Essa dependência do potencial indica que a coroa não bloqueia o canal isoladamente, só quando forma um complexo coroa-cátion. Identificamos também que as efetividades das coroas são diferentes entre si e dependem do cátion utilizado. Vimos que a equação de Michaelis-Menten pode descrever de forma precisa a dependência dose-efeito . Concluímos então que o canal iônico possui um único sítio de interação com as coroas e que o bloqueio máximo atingido com o uso das três coroas é similar (~ 53%), entretanto elas têm concentrações de meio-efeito bem diferentes (C50%=186mM; C50%=96.7mM e C50%=32.6mM para 12crown4, 15crown5 e 18crow6 respectivamente em 1M de KCl). Estabelecemos que a 18coroa6 apresenta maior habilidade de bloqueio na condutância do canal do que a 15coroa5 que por sua vez apresenta maior efetividade do que a 12coroa4
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Memória em cinética de canais para potáasio ativados por cálcio em células de Leydig

OLIVEIRA, Regina Acacia Campos January 2003 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T17:35:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4434_1.pdf: 1195233 bytes, checksum: 867173a6365d8bbee6de86e619be8231 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / Canais iônicos são proteínas que se encontram nas membranas biológicas. Essas estruturas protéicas podem assumir diferentes estados conformacionais, abertos e fechados, fenômeno este denominado de cinética de canais iônicos. A cinética das transições de um estado para o outro depende da barreira de energia potencial que separa os estados e pode ser controlada por campo elétrico, íons, substâncias químicas e outros agentes. Os tempos de permanências da proteína em cada um desses estados conformacionais têm sido modelados assumindo-se que este processo é Markoviano. Um modelo fractal também foi proposto para modelar a cinética de canal iônico (LIEBOVITCH et al., 1987). Neste trabalho utilizamos a análise R/S de Hurst para testar a correlação de longo alcance na cinética de um canal para potássio ativado por cálcio em células de Leydig. O coeficiente de Hurst H, um parâmetro que mostra a memória existente em um processo cinético (NOGUEIRA et al., 1995), foi calculado para um registro de um canal para potássio ativado por cálcio e encontrou-se um valor de H = 0,64 ± 0,064 (n=5), estatisticamente diferente daquele calculado para um processo sem memória. Neste trabalho, quando a análise R/S foi aplicada à seqüência temporal de aberturas e fechamentos obtida de um canal iônico simulado, usando-se os modelos Markoviano e fractal, mostrou-se que esses modelos não puderam descrever a correlação de longo alcance encontrada nos dados experimentais. Como conclusão, este trabalho mostra que: (i) tempos de permanência para aberturas e fechamentos do canal para potássio ativado por cálcio de células de Leydig apresentam correlação de longo alcance; (ii) os modelos Markoviano e fractal, que descrevem adequadamente as distribuições dos tempos de permanências do canal nos estados aberto e fechado, não são adequados para descrever a memória encontrada na cinética desse canal
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Estudo da regulação do volume das células-tronco mesenquimais de geléia de Wharton

ALBERTIM, Gisely Juliane Barbosa de 31 January 2012 (has links)
Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-04-07T13:28:58Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO GISELY JULIANE DE ALBERTIM.pdf: 1707876 bytes, checksum: 80edb854fc06b6e3a53ec13fd9f0a3b0 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-07T13:28:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO GISELY JULIANE DE ALBERTIM.pdf: 1707876 bytes, checksum: 80edb854fc06b6e3a53ec13fd9f0a3b0 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / CNPq; FACEPE / A regulação do volume celular é importante em vários processos fisiológicos. O fenômeno de encolhimento e/ou inchaço celular provocado por alterações osmóticas são chamados de aumento regulatório do volume (RVI) e diminuição regulatória do volume (RVD), respectivamente. A RVD é o processo pelo qual as células recuperam o seu volume após terem sido submetidas a um choque hipoosmótico. Esse processo deve-se a liberação de potássio e cloreto através de canais e transportadores iônicos. Evidências indicam que os canais iônicos têm importância fundamental na regulação do volume em células cancerosas e existe uma relação entre a atividade dos canais iônicos e a proliferação celular. A proliferação celular é uma propriedade fundamental tanto no crescimento tecidual como na reprodução celular. Contudo, não há informações sobre os mecanismos de regulação do volume em células-tronco mesenquimais. Neste trabalho, estudamos a participação dos canais e transportadores iônicos envolvidos na RVD durante o choque hipoosmótico das células-tronco mesenquimais da geléia de Wharton do cordão umbilical humano (hwMSCs). As hwMSCs foram isoladas de acordo com a técnica de migração espontânea do explante e todo o protocolo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa envolvendo Seres Humanos do Centro de Ciências da Saúde da Universidade Federal de Pernambuco. As hwMSCs foram cultivadas em meio DMEM suplementado com 20% soro fetal bovino, 10% F-12, 100 U/ml de penicilina e 100 μg/ml de estreptomicina. As culturas foram mantidas em atmosfera de 5% de CO2 a 37 °C. Nos experimentos de RVD, as hwMSCs foram depositadas em uma cubeta acoplada ao um microscópio invertido com um sistema de vídeo imagem, sendo submetidas inicialmente a um choque hipoosmótico (300mOsm→200mOsm) por perfusão. A dinâmica de variação do volume foi monitorada por 30 minutos e as imagens antes (300 mOsm) e durante o choque hipoosmótico (200 mOsm) foram obtidas a cada minuto e analisadas usando o software ImageJ. As hwMSCs foram submetidas aos seguintes inibidores de canais iônicos: ácido 5-nitro-2-(3- fenilpropilamino) benzóico (NPPB), (canal de Cl-); tetraetilamônio (TEA), (canal de Kv); glibenclamida (GB), (canal de Kir6.x); 4-aminopiridina (4-AP), (canal de Kv1, KCNA). Adicionalmente, a RVD nas hwMSCs (5x106 cels/ml, viabilidade>85%) na ausência e presença dos inibidores TEA e GB, foi monitorada através de um contador de células ViCell. A RVD presente nas hwMSCs foi praticamente inibida por TEA (10mM), GB (100μM), 4-AP (5mM) e NPPB (100μm), onde as células permaneceram com seus volumes aumentados durante 30 minutos, possivelmente pela modificação dos canais iônicos. Além da supressão do RVD, os inibidores também influenciaram o volume atingido pelas células imediatamente após o choque hipotônico (Vmáx) de forma diferenciada, indicando um bloqueio da entrada de água, sugestivo de alteração no funcionamento das aquaporinas. Deste modo, concluísse que canais de potássio dependentes de ATP e de voltagem, e, canais de cloreto participam no mecanismo da RVD nas hwMSCs.
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Investigação da correlação de longo alcance na cinética de canais iônicos formados pela gramicidina A em membranas artificiais

SILVA, Márcia Pereira da 28 February 2018 (has links)
Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-05-07T14:49:32Z No. of bitstreams: 1 Marcia Pereira da Silva.pdf: 2237731 bytes, checksum: 3657312065e791eb80c06c158fe00c6a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-07T14:49:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcia Pereira da Silva.pdf: 2237731 bytes, checksum: 3657312065e791eb80c06c158fe00c6a (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Ion channels are integral proteins present in cell membranes, being fundamental components in a wide variety of physiological processes, e.g. propagation of the nervous impulse, muscular contraction, control of the cardiac excitability and cellular secretion. The ion channels shift between different states of conductance, sometimes allowing, sometimes interrupting the flow of ions between the cellular compartments. The mechanism of opening and closing ion channels has been modeled as a random process, however, some studies have shown that these transitions in some channels have memory, that is, long-term correlation. Gramicidin A (gA) is a pentadecapeptide produced by Bacillus brevis with the ability to form simple ion channels when inserted into lipid membranes. The structural simplicity, the ability to form channels and the ease of molecular manipulation of gA have made gramicidin a good model for studies of ion channels. There is a large amount of reports about gA channels, however, we did not find studies using mathematical methods of nonlinear dynamics in the analysis of the existence of memory in these channels. In this context we used the Detrended Fluctuation Analysis (DFA) and the Approximate Entropy (ApEn) in the investigation of the existence of memory and complexity in the kinetic process of the gA channels, respectively. The single-channel currents were recorded in real time through a microcomputer coupled to an A / D converter and a patch-clamp amplifier. All experiments were performed under the following experimental conditions: diphytanoyl phosphatidylcholine planar lipid bilayers in 1 M NaCl solution not buffered, initial pH of 6.3 ± 0.2; the transmembrane potential of 200 mV and a temperature of 25 ° C. The conductance of the gA channel was 15.5 ± 0.05 pS. The time constants, , for the gA channel for the open and closed state were 𝑓== 3.1866 ± 0.1752 s and 𝑎= 12.0743 ± 0.8658 s, respectivel. According to the number of events and percentage deletion of time series regions, different behaviors in kinetics of gA channels were observed: antipersistent correlation (𝛼𝐷𝐹𝐴 = 0.4 and 0.44), persistent correlation (𝛼𝐷𝐹𝐴 = 0.63) and presence of random behavior (𝛼𝐷𝐹𝐴 = 0.53 ± 0.2). However, it has been observed in most of the analyzed series that the kinetics of these channels tend to exhibit a random behavior. The results of the ApEn analyzes showed that the series that have random behavior presented greater complexity when compared to the series that have memory. The results obtained allow us to conclude that the kinetic process of the gA channel has high complexity and absence of memory, divergent behavior from those found in many structurally complex ion channels, such as some sodium and potassium channels, which have a deterministic behavior. / Os canais iônicos são proteínas integrais presentes nas membranas celulares, sendo componentes fundamentais em uma grande variedade de processos fisiológicos como propagação do impulso nervoso, contração muscular, controle da excitabilidade cardíaca e secreção celular. Os canais iônicos transitam entre diferentes estados de condutância, ora permitindo, ora interrompendo o fluxo de íons entre os compartimentos celulares. O mecanismo de abertura e fechamento dos canais iônicos tem sido modelado como um processo aleatório, no entanto, alguns trabalhos têm demostrado que essas transições em alguns canais apresentam memória, ou seja, correlação de longo alcance. A gramicidina A (gA) é um pentadecapeptídeo produzido pelo Bacillus brevis com a capacidade de formar canais iônicos simples quando inseridas em membranas lipídicas. A simplicidade estrutural, a capacidade de formar canais e a facilidade de manipulação molecular de gA tornaram a gramicidina um bom modelo para estudos dos canais iônicos. Sabe-se da grande quantidade de relatos sobre os canais de gramicidina, porém, não foi encontrado estudos com o emprego de métodos matemáticos de dinâmica não-linear na análise da existência de memória nesses canais. Nesse contexto empregamos a análise de flutuação destendenciada (DFA) e a entropia aproximada (ApEn) na investigação da existência de memória e complexidade no processo cinético dos canais de gA, respectivamente. As correntes iônicas unitárias foram registradas em tempo real através de um microcomputador acoplado a um conversor A/D e um amplificador de patch-clamp. Todos os experimentos foram realizados nas seguintes condições experimentais: bicamadas lipídicas planas de diftanoil-fosfatidilcolina, solução de NaCl 1 M não tamponada, pH de 6,3±0,2; potencial transmembrana de 200 mV e temperatura de 25°C. O valor da condutância do canal de gA foi de 15,5 ± 0.05 pS. As constantes de tempo para o canal de gA para o estado aberto e no estado fechado foram 𝑎= 3,1866 ± 0,1752 s e 𝑓=12,0743 ± 0,8658 s, respectivamente. Em função do número de eventos e do percentual de deleção de regiões das séries temporais observou-se diferentes comportamentos na cinética dos canais de gA: correlação antipersistente (𝛼𝐷𝐹𝐴=0,4 e 0,44), correlação persistente (𝛼𝐷𝐹𝐴=0,63) e presença de comportamento aleatório (𝛼𝐷𝐹𝐴=0,53±0,2). No entanto, foi observado na maioria das séries analisadas que a cinética desses canais tende a apresentar um comportamento aleatório. Os resultados das análises da ApEn mostraram que as séries que possuem comportamento aleatório apresentaram maior complexidade quando comparados as séries que apresentam memória. Os resultados obtidos permitem concluir que o processo cinético do canal de gA possui de elevada complexidade e ausência de memória, comportamento divergente daqueles encontrados em muitos canais iônicos estruturalmente complexos, como alguns canais de sódio e potássio, que possuem um comportamento determinístico.
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Estudo teórico conformacional da delta-toxina e teórico-experimental da interação de complexos de cobre-base de Schiff com o canal iônico da alfa-toxina de Staphylococcus aureus/

MELO, Maria Carolina de Araújo 12 July 2015 (has links)
Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-06-28T17:52:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Melo-MCA_dissertacao.pdf: 6271738 bytes, checksum: ce55245b114aac78286d16fa3cabf5d4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-28T17:52:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Melo-MCA_dissertacao.pdf: 6271738 bytes, checksum: ce55245b114aac78286d16fa3cabf5d4 (MD5) Previous issue date: 2015-07-12 / CAPES / O Staphylococcus (S.) aureus é responsável por inúmeros casos de infecções em animais e seres humanos. Essa bactéria secreta uma grande variedade de exoproteínas, incluindo quatro hemolisinas: alfa, beta, gama e delta. A atividade hemolítica da alfa-toxina (α-HL) se deve a formação de poros em membranas celulares. A α-HL é um monômero solúvel em água, que se torna mais estável ao se oligomerizar e formar poros heptaméricos transmembranares. Devido sua importância na patogênese bacteriana, essa proteína tem sido alvo de estudos no desenvolvimento de agentes terapêuticos. Sabe-se que os compostos de base de Schiff têm apresentado significativos resultados em testes de atividade biológica, incluindo antibacteriana. Neste contexto, avaliou-se a atividade de complexos de cobre-base de Schiff no bloqueio de poros da α-HL de S. aureus. Simultaneamente, foram realizados estudos conformacionais da δ-toxina em solução aquosa. Experimentos com eritrócitos de coelho expostos a α-HL foram utilizados na seleção dos compostos. Membranas lipídicas planas artificiais com canais individuais de α-HL, em condições de fixação de voltagem, foram utilizados para entender o mecanismo de ação dos compostos. Finalmente, avaliou-se através de docking molecular a interação entre os compostos e o canal de α-HL, visando corroborar o mecanismo de bloqueio. No estudo da δ-toxina, dinâmica molecular foi usada para determinar sua conformação em solução aquosa. Observou-se que os complexos de cobre inibiram parcialmente a atividade hemolítica da α-HL, devido ao bloqueio parcial dos canais desta toxina. O mecanismo molecular desse bloqueio ocorre pela interação dos compostos com a região de constrição do poro. Observou-se ainda que a δ-toxina em solução aquosa apresenta de 5 a 14 resíduos enovelados. Sugere-se que os complexos de cobre são potenciais candidatos a futuros agentes coadjuvantes no tratamento de infecções por S. aureus. / Staphylococcus (S.) aureus is responsible for a great number of infecctions in animals and humans. This bacteria produces several exoproteins and virulence factors, including four hemolysins: alfa, beta, gama and delta. The alfa-toxin (α-HL) hemolytic activity occurs due to the formation of pores in cellular membranes. α-HL is a soluble monomer in water, but becomes more stable when oligomerize and form transmembranar heptameric pores. Considering its importance for bacterial patogenesis, this protein has been target of studies on new antimicrobial agents. For example, base Schiff copper compounds have been observed to show significative results in biological activity assays, including antibacterial. In this context, the present work intended to evaluate the activity of a base Schiff-copper compounds to block the S. aureus α-HL ion channel. The most effective compounds were selected based on the exposition of rabbit erythrocytes to α-HL, and tested against control conditions. The mechanism of action of these compounds were evaluated through single channel experiments in planar lipid bilayrs, through eletrophisiological techniques. Finally, molecular docking studies were employed to confirm the blocking mechanism of such compounds. Moreover, molecular dynamics simulations were used to determine δ-toxin conformation in aqueous solutions. The obtained results indicated that the copper(II) compounds were capable of partially blocking the α-HL hemolytic activity, due to partial blockade of the ionic channels. The molecular mechanis of pore blockade was identified to mainly occur due to the interaction of the compounds to the pore constriction. Additionally, it was observed that δ-toxin in aqueous solution presents from 5 to 14 amino acids showing α-helical content. Based on these results, we suggest that such compound may be further evaluated as a coadjuvante agent for the treatment of staphylococcal infections
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Programa de computador para simulação de modelos de neurônios: aplicação à célula mitral do bulbo olfatório / Computer program for neuron models simulation: application to the olfactory bulb mitral cell

Arantes, Rafael 06 June 2011 (has links)
O presente trabalho descreve um programa de computador em linguagem Java que reproduz o modelo compartimental reduzido de célula mitral do bulbo olfativo construído por Davison, Feng e Brown (Brain Res. Bull. 51:393-399,2000), como uma simplificação do modelo detalhado de Bhalla e Bower (J. Neurophysiol., 69:1948-1965, 1993). O modelo reduzido considera a célula mitral como composta por quatro compartimentos, modelados conforme a metodologia de HODGKIN e HUXLEY. Por seu baixo custo computacional, o modelo reduzido permite a construção de modelos de rede de grande porte para o bulbo olfativo. A implementação computacional feita em Java apresenta grande similaridade com a original, indicando uma robustez do modelo com relação a versões em plataformas distintas. / This work describes a computer program written in Java, which reproduces the reduced compartimental model of the mitral cell of the olfactory bulb constructed by Davison, Feng and Brown (Brain Res. Bull. 51:393-399,2000), as a simplified version of the detailed model of Bhalla and Bower (J. Neurophysiol., 69:1948-1965, 1993). The reduced model considers the mitral cell as composed of four compartiments modeled according to the Hodgkin-Huxley formalism. Due to its low computational cost, the reduced model allows the construction of large-scale network models of the olfactory bulb. The computer implementation made in Java shows great similarity with the original, indicating that the model is robust with respect to implementations in different platforms.
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Programa de computador para simulação de modelos de neurônios: aplicação à célula mitral do bulbo olfatório / Computer program for neuron models simulation: application to the olfactory bulb mitral cell

Rafael Arantes 06 June 2011 (has links)
O presente trabalho descreve um programa de computador em linguagem Java que reproduz o modelo compartimental reduzido de célula mitral do bulbo olfativo construído por Davison, Feng e Brown (Brain Res. Bull. 51:393-399,2000), como uma simplificação do modelo detalhado de Bhalla e Bower (J. Neurophysiol., 69:1948-1965, 1993). O modelo reduzido considera a célula mitral como composta por quatro compartimentos, modelados conforme a metodologia de HODGKIN e HUXLEY. Por seu baixo custo computacional, o modelo reduzido permite a construção de modelos de rede de grande porte para o bulbo olfativo. A implementação computacional feita em Java apresenta grande similaridade com a original, indicando uma robustez do modelo com relação a versões em plataformas distintas. / This work describes a computer program written in Java, which reproduces the reduced compartimental model of the mitral cell of the olfactory bulb constructed by Davison, Feng and Brown (Brain Res. Bull. 51:393-399,2000), as a simplified version of the detailed model of Bhalla and Bower (J. Neurophysiol., 69:1948-1965, 1993). The reduced model considers the mitral cell as composed of four compartiments modeled according to the Hodgkin-Huxley formalism. Due to its low computational cost, the reduced model allows the construction of large-scale network models of the olfactory bulb. The computer implementation made in Java shows great similarity with the original, indicating that the model is robust with respect to implementations in different platforms.
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Modelo caótico e a memória da cinética dos canais iônicos

BANDEIRA, Heliovânio Torres 19 June 2006 (has links)
Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-07-06T14:22:48Z No. of bitstreams: 1 Heliovanio Torres Bandeira.pdf: 959027 bytes, checksum: 9873348980adb3c73410a63f86c250d6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-06T14:22:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Heliovanio Torres Bandeira.pdf: 959027 bytes, checksum: 9873348980adb3c73410a63f86c250d6 (MD5) Previous issue date: 2006-06-19 / Ionic channels are formed by one or few protein molecules found in biological membranes and constitute one of the possible ways for the transport of ions through these membranes. These proteins can assume different conformational open and closed states, phenomenon named ion channel kinetics. The transitions from one state to another are dependent on the potential energy barrier that separates them and can be controlled by electric field, ions, chemical substances and other physical agents. The dwell times in which the proteinchannel stays in one these conformational states have been modeled assuming that the process is Markovian. A chaotic model also was proposed for modeling the ion channel kinetics (LIEBOVITCH e TÓTH., 1991).In this work we use the R/S Hurst analysis to test the long-range correlation found in calcium-activated potassium channel kinetics in Leydig cells. The Hurst coefficient H, a parameter that show the memory existent in a kinetic process (NOGUEIRA et al., 1995), was calculated to a calcium-activated potassium channel in Leydig cells recording and it was equal to H = 0,66±0,044 (n=4), disclosing that the system presents a persistent memory. The R/S analysis when applied to the opening and closing dwell time series obtained from ion channel simulated data using a chaotic model was inadequate to describe the long-term correlation previously found in the experimental data. As conclusion, this work shows that: (i) really, opening and closing dwell times for the single calciumactivated potassium channel of Leydig cells present long-term correlation and (ii) the chaotic model, proposed by Liebovitch and Thót (1991), is not adequate to describe the memory found in the kinetic of this channel. / Canais iônicos são compostos de uma ou poucas moléculas de proteínas que se encontram nas membranas biológicas e constituem uma das vias possíveis para o transporte de íons através dessas membranas. Essas proteínas podem assumir diferentes estados conformacionais, abertos e fechados, fenômeno denominado de cinética de canais iônicos. As transições entre os estados cinéticos dos canais dependem das barreiras de energias potenciais que separam esses estados e, que podem ser controladas por campo elétrico, íons, substâncias químicas e outros agentes. Os tempos de permanências dos canais em cada um dos estados conformacionais têm sido modelados assumindo-se que este processo é markoviano. Um modelo caótico também foi proposto para modelar a cinética de canal iônico (LIEBOVITCH e TÓTH, 1991). Neste trabalho utilizamos a análise R/S de Hurst para testar a correlação de longo alcance (memória) na cinética de um canal para potássio ativado por cálcio em células de Leydig. O coeficiente de Hurst H, um parâmetro que mostra a memória existente em um processo cinético (NOGUEIRA et al., 1995), foi calculado para um registro de um canal para potássio ativado por cálcio e foi encontrado um valor de H = 0,66 ± 0,044 (n=4), evidenciando que o sistema apresenta uma memória persistente. A análise R/S aplicada à seqüência temporal de aberturas e fechamentos obtida para um canal iônico simulado por um modelo caótico mostrou que esse modelo é inadequado para descrever a correlação de longo alcance encontrada nos dados experimentais. Como conclusão, este trabalho mostra que: (i) tempos de permanência para aberturas e fechamentos do canal para potássio ativado por cálcio em células de Leydig apresentam correlação de longo alcance (memória);(ii) o modelo caótico, proposto por Liebovitch e Tóth (1991), é inadequado para descrever a memória encontrada na cinética do canal.

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