421 |
Att skapa en miljö för lärande och kreativitet : En balansgång i företagets styrning och struktur / To create an environment for learning and creativity : Balancing the companys control and structureRödin, Christian, Söderberg, Johan January 2001 (has links)
<p>Bakgrund: De flesta företag lever idag under ett stort konkurrenstryck som tvingar dem att ständigt utveckla, förbättra och anpassa sig. Några aspekter som styrs och kontrolleras som är av vikt för ett företags agerande och hanterande av konkurrensen är lärande, information samt kreativitet. Genom att studera två fallföretag har vi försökt utröna hur aspekterna hanteras och balanseras i respektive verksamhet. </p><p>Syfte: Med uppsatsen avser vi att a) beskriva strukturen och styrningen i två företag med olika förutsättningar samt med den beskrivningen som grund b) diskutera möjliga vägar för företagen att förbättra förutsättningarna för lärande och kreativitet. </p><p>Genomförande: Vi har genomfört en etnografiliknande studie baserad på observationer och intervjuer i två fallföretag. </p><p>Resultat: Vi har i vår undersökning sett att brist på rutiner för hanterandet av information ofta leder till problem i kontakten med kunderna och påverkar de anställdas lärande och kreativitet negativt. Ovanstående problematik kan och bör hanteras olika av företag med skilda förutsättningar i det att de utgår från olika styrmetoder. Avgörande för företagets utgångspunkt är den verksamhet som bedrivs och de krav som omgivningen ställer på företagen. Förändringar bör ske i samråd med de anställda för att särkerställa delaktighet och motivation - något som krävs för en lyckad process.</p>
|
422 |
Undervisningsplanering : en intervjustudie om struktur och upplevda påverkansfaktorerNyström, Elin, Wågnert, Nadia January 2009 (has links)
<p><p>Studiens syfte var att undersöka lärares erfarenheter av den egna</p><p>undervisningsplaneringen. Detta område utgör en viktig del av lärarens arbete och det är</p><p>här de formar idén med sin undervisning genom sina didaktiska val. Det bedömdes även</p><p>vara ett relativt eftersatt område inom forskningen, speciellt i svenskt sammanhang,</p><p>vilket gjorde det viktigt att utforska vidare. Vi fann att fokus i svensk pedagogisk</p><p>forskning de senaste åren har legat mer på elevers eget planerande än hur läraren skapar</p><p>planering. Eftersom samhället ständigt förändras och därigenom även förutsättningarna i</p><p>skolan för undervisningen behövs aktuella studier.</p><p>Genom semistrukturerade intervjuer med sju SO-lärare från två olika skolor</p><p>söktes svar på hur dessa skapade sin undervisningsplanering, vilka påverkansfaktorer de</p><p>upplevde samt hur de legitimerade sitt sätt att agera då de gjorde sina val.</p><p>Den tidigare forskningen som berörde lärares undervisningsplanering visade att</p><p>planeringstänkandet var komplext och mångfasetterat, beroende av olika typer av</p><p>kontexter. I det teoretiska perspektivet i studien presenterades olika didaktiska</p><p>teorimodeller med syfte att hjälpa läraren att ta beslut i valsituationer. Fokus för dessa var</p><p>stoff, målformulering och reflektion över den egna praktiken.</p><p>Metoden som tillämpades i studien hade en kvalitativ ansats och karaktäriserades</p><p>som multipel fallstudie. Denna metod valdes för att få en fyllig redogörelse av lärarnas</p><p>undervisningsplanering samt tillgång till subjektiva faktorer (tankar, känslor och</p><p>önskningar) och en bredd av information.</p><p>Resultatet visade att dessa lärare inte använde sig av några specifika modeller för</p><p>att skapa sin undervisningsplanering. Anledningar till detta var den vikt lärarna lade vid</p><p>flexibilitet i planeringen då en stor påverkansfaktor utgjordes av eleverna och deras</p><p>socioekonomiska och kulturella miljö. Även lärarnas bedömning av elevers mognad och</p><p>dess samband med ålder spelade stor roll för utformningen av planeringen. Lärarna</p><p>påverkades även av en slags inre styrning då de resonemang de förde kring</p><p>undervisningsplanering var färgade av deras egna värderingar och personliga</p><p>erfarenheter. En övergripande slutsats utifrån undersökningen var att lärarens egen</p><p>personliga kontext utgjorde en stor påverkansfaktor i konstruktionen av</p><p>undervisningsplaneringen.</p></p>
|
423 |
Unga (arbets)sökande : En kvalitativ studie av arbetssökande ungdomar. Hur bakgrund och identitet påverkar ungas möjligheter och livsvillkor.Lindell, Karolina January 2008 (has links)
<p>Örebro University</p><p>Department of Social Sciences</p><p>Sociology and social psychology, Continuation course, 61-90 p.</p><p>Essay 15 p, Spring -08.</p><p>Title: ”Youth (work)seekers”</p><p>Author: Karolina Lindell</p><p>Abstract</p><p>This essay focuses on young people’s social background when they apply for their first job. I have interviewed four young people from a small town in Sweden, to see how social background and identity affects their vital conditions in general. I’m interested understanding the relationship between structure and agency. I have used Anthony Giddens and Pierre Bourdieus theory’s about the link between structure and agency and have tried to see the similarities and the differences between the sociologist’s theories.</p><p>Working class people have been affected in negatives terms by both the quality and quantity of jobs currently available that does not demand a degree from University. Work opportunities for working class people have shifted away from reasonably paid skilled or semi-skilled industrial work to much lower paid service and out-of-reach white-collar work. Young people are the ones who suffer the most from the new conditions in the labour market and the traditional transitions from school to work have started to collapse. It is the working class kids that have the most problems finding work. In the Swedish small town where I did my interviews the industrial and electronic companies have moved their production facilities and the small town suffers from mass unemployment.</p><p>There is a great difference between what young people wants to work with and what opportunities they have on the job market. Young people without higher education have also a longer time to get a job, and to get their own accommodation, compared to their parent’s generation. The change in conditions for youth people have affected working class kids more negatively than kids from middle class backgrounds. On the other hand have the individualization changed the social class structure. It is difficult for all young people today to get their first job, no matter what social background they have. It is increasingly up to the individual to market herself on the job market and to be interesting for employers.</p>
|
424 |
Fysisk struktur som kommunikativt medel : Den fysiska layoutens betydelse för kreativa företagSöderqvist, Pernilla, Swärd, Charlotte January 2005 (has links)
No description available.
|
425 |
Situationskomedins dramaturgiska struktur : En komparativ analysAtkinson, Eden January 2009 (has links)
<p>The aim of this study is to find out if dramatic structure is essential to the sitcom's ability to entertain and make audiences laugh. This study is a comparative analysis of the more humorous American situation comedy <em>Friends</em> and the less humorous Swedish situation comedy <em>Svensson, Svensson</em>. However, as no major structural flaws are found in either situation comedy the conclusion must be that dramatic structure does not impact on a sitcom's ability to amuse.</p> / <p>Denna uppsats undersöker huruvida den dramaturgiska strukturen är en förutsättning för att en situationskomedi ska fungera väl – det vill säga, vara underhållande och locka till skratt. I en komparativ analys av den mycket väl fungerande amerikanska situationskomedin <em>Friends</em> och den mindre bra svenska situationskomedin <em>Svensson, Svensson</em> framkom dock inga större strukturella brister hos något av analysobjekten. Följaktligen är inte den dramaturgiska strukturen avgörande för slutresultatets förmåga att roa.</p>
|
426 |
Chefsrekrytering på lika villkor? : en studie av rekryterares attityder till kvinnors och mäns förutsättningar att nå chefspositioner inom dagligvaruhandeln / Managerial recruitment on equal terms? : a study of recruiters’ attitudes towards women’s and men’s conditions reaching managerial positions in food storesJohansson, Sara, Lilja, Malin January 2010 (has links)
<p>Trots allt jämställdhetsarbete i dagens samhälle innehar män fortfarande en större andel chefspositioner än kvinnor. Det finns många teorier som försöker förklara varför det förhåller sig så. Syftet med denna uppsats är att förklara eventuella skillnader i rekryterares attityder till kvinnors och mäns förutsättningar att nå chefspositioner inom dagligvaruhandeln. Vi har genomfört intervjuer med rekryteringsansvariga i tre dagligvarubutiker i Skåne. Resultaten från dessa har sedan jämförts med befintliga teorier och tidigare undersökningar i ämnet chefsrekrytering. Vi har kommit fram till att det finns hinder för kvinnor att nå chefspositioner i de organisationer vi undersökt. Dessa hinder verkar främst ligga i rekryterarnas attityder. Vi har funnit faktorer som verkar missgynnande för jämställdheten, men också sådant som verkar gynnande.</p> / <p>Even though the society of today promotes gender equality, men still hold a greater proportion of managerial positions than women do. There are many theories aiming to explain why things are this way. The purpose of this paper is to explain potential differences in recruiters’ attitudes towards the conditions of men and women reaching managerial positions in food stores. We have interviewed the recruitment managers in three food stores in southern Sweden. We then compared the results from the interviews with existing theories and previous studies in the subject. We found that barriers to women reaching managerial positions in the organizations exist. These barriers appear to be found in the attitudes of the recruiters. We have found things that appear to disadvantage gender equality, but also things that seem favourable.</p>
|
427 |
"Det gör man väl hela tiden, eller?" : - En studie kring hur lärare kombinerar skrivlust med skrivträning / "This is what you do all the time, isn't it?" : – A study of ways in which teachers combine writing for pleasure with the development of composition skillsGunnarsson, Jenny, Johansen, Ulrica January 2009 (has links)
<p><strong>Bakgrund:</strong> Att vara en god skribent är en förutsättning för att verka i dagens samhälle. Det ligger på skolans ansvar att ge alla elever möjligheten att utveckla en säkerhet i skriftspråket. Synen på skrivutveckling har varierat över tid och just nu ligger fokus på att elever i de tidiga skolåren ska skriva med flöde, där skrivandet ska vara lustfyllt. Faktorer som påverkar elevers skrivlärande är den språksyn lärare har med sig och det bemötande elever får av lärare. Det har visat sig i tidigare forskning att introduktion av grammatik, tidigt i skolåren, är gynnsam för elevers skrivkunskaper. Dessa kunskaper påverkar elevernas syn på sig själva som skribenter och denna självbild följer dem genom hela livet. <strong>Syfte:</strong> Vårt syfte med denna studie är att undersöka hur lärare i skolår 3 säger att de arbetar med att kombinera språklig struktur och korrekthet med skrivlust. <strong>Metod:</strong> Vi har genomfört kvalitativa gruppintervjuer med lärare och elever från skolor i två kommuner. Intervjuerna med eleverna föregicks av en skrivövning för att göra situationen mer konkret för dem. Vi har tagit en fenomenografiskt inspirerad ansats för att genom det synliggöra intervjupersonernas tankar kring skrivutveckling. Efter transkriberingen av intervjuerna analyserades och kategoriserades materialet med utgångspunkt i våra teorier vilka grundar sig i Vygotskijs och Hallidays syn på språk och lärande. <strong>Resultat:</strong> I vår studie har det framkommit att det fria skrivandet har en stor roll då lärarna förknippar detta med elevers lust att skriva, och att lärarna ser mängden text som eleverna producerar som ett mått på deras skrivkunskaper. Lärarna är rädda att arbete med språklig struktur och korrekthet i elevernas texter kan hämma deras skrivlust, därför separeras detta arbete från elevernas skrivande till fristående övningar. Det kreativa skrivandet och en kvantitativ syn på kunskap dominerar på bekostnad av formella och mer kvalitativa kunskaper. Lärarna lyfter samtidigt fram vikten av att eleverna får möjlighet att skriva i olika genrer, för att få betryggande förkunskaper. Vi får dock inte några klara svar på olika genres betydelse och ser inget medvetet arbete med dessa. Studien visar att eleverna själva inser nyttan av att kunna skriva och de lyfter fram värdet av att behärska skrivandets alla regler. Eleverna framhåller förkunskapernas betydelse och det finns elever som menar att de inte får detta i det fria skrivandet. Vi har i vårt material försökt spåra två didaktiska tillämpningar, som representerar skilda synsätt på skrivundervisning, i lärarnas arbetssätt. Vi ser tydliga spår av framförallt skrivprocessen men även genrepedagogiken. Dock anser vi att lärarna inte strikt följer ett synsätt utan använder sig av fragment av tillämpningarna.</p>
|
428 |
Structural and Magnetic Properties of Fe/Co (001) and Fe/V (001) SuperlatticesBlomqvist, Peter January 2001 (has links)
<p>The structural and magnetic properties of Fe/Co (001) and Fe/V (001) superlattices have been investigated. The thin film structures were deposited on MgO (001) substrates using a four source ultra-high-vacuum based sputtering equipment.</p><p>Reflection high energy electron diffraction showed that the body-centered cubic phase of Co could be stabilized up to a thickness of about eight atomic monolayers. X-ray diffraction measurements confirmed that the Fe/Co superlattices were single-crystalline with a pure body-centered cubic structure. The crystalline quality and the interface profile were found to be strongly dependent on the growth temperature. Furthermore, the Fe/Co superlattices were also found to exhibit novel magnetic properties. The first order magnetic anisotropy constant for the body-centered cubic Co phase was determined to be negative with a magnitude of 110 kJ/m<sup>3</sup>. Magnetization and Mössbauer measurements showed that the Fe and Co magnetic moments in the superlattices were enhanced. Spin polarized neutron reflectometry proved that all the magnetic moments were collinear.</p><p>The interlayer exchange coupling and the giant magnetoresistance effect in Fe/V superlattices were also studied. The strength of the coupling was found to be dependent on the thickness of the Fe and the V layers. This was also true for the giant magnetoresistance effect. Mössbauer measurements showed that the V-on-Fe interfaces (V deposited on Fe) were more abrupt and less diffuse than the Fe-on-V interfaces. Finally, the lattice parameters of a series of different Fe/V superlattices were determined by x-ray diffraction. The experimental lattice expansion was found to be in good agreement with a simple theoretical model.</p>
|
429 |
Complex bioactive fiber systems by means of electrospinningGentsch, Rafael January 2010 (has links)
Nanofibrous mats are interesting scaffold materials for biomedical applications like tissue engineering due to their interconnectivity and their size dimension which mimics the native cell environment. Electrospinning provides a simple route to access such fiber meshes. This thesis addresses the structural and functional control of electrospun fiber mats.
In the first section, it is shown that fiber meshes with bimodal size distribution could be obtained in a single-step process by electrospinning. A standard single syringe set-up was used to spin concentrated poly(ε-caprolactone) (PCL) and poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) solutions in chloroform and meshes with bimodal-sized fiber distribution could be directly obtained by reducing the spinning rate at elevated humidity. Scanning electron microscopy (SEM) and mercury porosity of the meshes suggested a suitable pore size distribution for effective cell infiltration.
The bimodal fiber meshes together with unimodal fiber meshes were evaluated for cellular infiltration. While the micrometer fibers in the mixed meshes generate an open pore structure, the submicrometer fibers support cell adhesion and facilitate cell bridging on the large pores. This was revealed by initial cell penetration studies, showing superior ingrowth of epithelial cells into the bimodal meshes compared to a mesh composed of unimodal 1.5 μm fibers.
The bimodal fiber meshes together with electrospun nano- and microfiber meshes were further used for the inorganic/organic hybrid fabrication of PCL with calcium carbonate or calcium phosphate, two biorelevant minerals. Such composite structures are attractive for the potential improvement of properties such as stiffness or bioactivity. It was possible to encapsulate nano and mixed sized plasma-treated PCL meshes to areas > 1 mm2 with calcium carbonate using three different mineralization methods including the use of poly(acrylic acid). The additive seemed to be useful in stabilizing amorphous calcium carbonate to effectively fill the space between the electrospun fibers resulting in composite structures.
Micro-, nano- and mixed sized fiber meshes were successfully coated within hours by fiber directed crystallization of calcium phosphate using a ten-times concentrated simulated body fluid. It was shown that nanofibers accelerated the calcium phosphate crystallization, as compared to microfibers. In addition, crystallizations performed at static conditions led to hydroxyapatite formations whereas in dynamic conditions brushite coexisted.
In the second section, nanofiber functionalization strategies are investigated. First, a one-step process was introduced where a peptide-polymer-conjugate (PLLA-b-CGGRGDS) was co-spun with PLGA in such a way that the peptide is enriched on the surface. It was shown that by adding methanol to the chloroform/blend solution, a dramatic increase of the peptide concentration at the fiber surface could be achieved as determined by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Peptide accessibility was demonstrated via a contact angle comparison of pure PLGA and RGD-functionalized fiber meshes. In addition, the electrostatic attraction between a RGD-functionalized fiber and a silica bead at pH ~ 4 confirmed the accessibility of the peptide.
The bioactivity of these RGD-functionalized fiber meshes was demonstrated using blends containing 18 wt% bioconjugate. These meshes promoted adhesion behavior of fibroblast compared to pure PLGA meshes.
In a second functionalization approach, a modular strategy was investigated. In a single step, reactive fiber meshes were fabricated and then functionalized with bioactive molecules. While the electrospinning of the pure reactive polymer poly(pentafluorophenyl methacrylate) (PPFPMA) was feasible, the inherent brittleness of PPFPMA required to spin a PCL blend. Blends and pure PPFPMA showed a two-step functionalization kinetics. An initial fast reaction of the pentafluorophenyl esters with aminoethanol as a model substance was followed by a slow conversion upon further hydrophilization. This was analysed by UV/Vis-spectroscopy of the pentaflurorophenol release upon nucleophilic substitution with the amines. The conversion was confirmed by increased hydrophilicity of the resulting meshes.
The PCL/PPFPMA fiber meshes were then used for functionalization with more complex molecules such as saccharides. Aminofunctionalized D-Mannose or D-Galactose was reacted with the active pentafluorophenyl esters as followed by UV/Vis spectroscopy and XPS. The functionality was shown to be bioactive using macrophage cell culture. The meshes functionalized with D-Mannose specifically stimulated the cytokine production of macrophages when lipopolysaccharides were added. This was in contrast to D-Galactose- or aminoethanol-functionalized and unfunctionalized PCL/PPFPMA fiber mats. / Biofunktionale Materialien gewinnen immer größere Bedeutung in biomedizinischen Anwendungen wie dem künstlichen Ersatz von Knochen oder Blutgefässe. Weiterhin können diese Stoffe nützlich sein, um die Wechselwirkung zwischen Biomaterialien und biologischen Systemen wie Zellen oder Organismen weiter zu erforschen. In diversen Studien konnten Größen wie dreidimensionaler Strukturaufbau, Oberflächentopographie, Mechanik und die Funktionalisierung mit bioaktiven Substanzen als Einflussfaktoren identifiziert werden, welche auf verschiedenen Größenskalen von makroskopisch bis nanoskopisch untersucht wurden und gegenwärtig erforscht werden. Bioinspiriert von Kollagenfasern, die als Strukturmotiv an verschieden Orten im menschlichen Körper vorkommen (z.B. extrazelluläre Matrix) konnte gezeigt werden, dass Fasermatten, die eine ähnliche Größendimensionen wie die vorher erwähnten Kollagenfasern (Ø ~ 500 nm) aufweisen, eine aussichtsreiche Gerüstmatrix darstellen. Eine einfache Methode Fasermatten in diesen Dimensionen herzustellen ist Elektrospinning, wobei typischerweise eine viskose Polymerlösung durch anlegen eines Hochspannungsfeldes verstreckt wird. Obwohl auf diese Weise hergestellte Fasermatten für gewisse Zelllinien eine ideale Zellwechselwirkung aufweisen, ist die Zellbesiedelung solcher Netzwerke, bedingt auch durch die kleinen Porendurchmesser, problematisch und bedarf meistens weiterer Prozessierungsschritte.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der einfachen Herstellung von strukturel und funktional kontrollierten Fasersystem mittels Elektrospinning. Der erste Teil behandelt ein Einschrittverfahren zum Elektrospinnen von bimodalen Fasermatten bestehend aus Nano- und Mikrofasern. In Zellstudien mit Epithelzellen konnte gezeigt werden, dass solche Netzwerke tiefer besiedelt werden als Matten bestehend aus unimodalen 1.5 μm dicken Fasern. Des Weiteren wurden diese Fasermatten für fasergerichtete Kristallisation von Kalziumcarbonat und – phosphat benutzt.
In einem zweiten Teil wurden 2 Strategien für die Faserfunktionalisierung mit Peptiden und Zuckermolekülen entwickelt. Zum einen wurde gezeigt, dass funktionale Peptidfasern durch Verspinnung einer Mischung von einem Peptid-Polymer-Konjugat mit einem kommerziellen Polymer hergestellt werden konnten. Zusätzlich wurde ein modularer Ansatz für die Herstellung von reaktiven Fasern ausgearbeitet, die anschließend mit Peptiden oder Zuckern funktionalisiert wurden. Die Bioaktivität der Zucker funktionalisierten Fasern konnte durch Zellversuche erfolgreich bestätigt werden.
|
430 |
Towards structure and dynamics of metabolic networksGrimbs, Sergio January 2009 (has links)
This work presents mathematical and computational approaches to cover various aspects of metabolic network modelling, especially regarding the limited availability of detailed kinetic knowledge on reaction rates. It is shown that precise mathematical formulations of problems are needed i) to find appropriate and, if possible, efficient algorithms to solve them, and ii) to determine the quality of the found approximate solutions. Furthermore, some means are introduced to gain insights on dynamic properties of metabolic networks either directly from the network structure or by additionally incorporating steady-state information. Finally, an approach to identify key reactions in a metabolic networks is introduced, which helps to develop simple yet useful kinetic models.
The rise of novel techniques renders genome sequencing increasingly fast and cheap. In the near future, this will allow to analyze biological networks not only for species but also for individuals. Hence, automatic reconstruction of metabolic networks provides itself as a means for evaluating this huge amount of experimental data. A mathematical formulation as an optimization problem is presented, taking into account existing knowledge and experimental data as well as the probabilistic predictions of various bioinformatical methods. The reconstructed networks are optimized for having large connected components of high accuracy, hence avoiding fragmentation into small isolated subnetworks. The usefulness of this formalism is exemplified on the reconstruction of the sucrose biosynthesis pathway in Chlamydomonas reinhardtii. The problem is shown to be computationally demanding and therefore necessitates efficient approximation algorithms.
The problem of minimal nutrient requirements for genome-scale metabolic networks is analyzed. Given a metabolic network and a set of target metabolites, the inverse scope problem has as it objective determining a minimal set of metabolites that have to be provided in order to produce the target metabolites. These target metabolites might stem from experimental measurements and therefore are known to be produced by the metabolic network under study, or are given as the desired end-products of a biotechological application. The inverse scope problem is shown to be computationally hard to solve. However, I assume that the complexity strongly depends on the number of directed cycles within the metabolic network. This might guide the development of efficient approximation algorithms.
Assuming mass-action kinetics, chemical reaction network theory (CRNT) allows for eliciting conclusions about multistability directly from the structure of metabolic networks. Although CRNT is based on mass-action kinetics originally, it is shown how to incorporate further reaction schemes by emulating molecular enzyme mechanisms. CRNT is used to compare several models of the Calvin cycle, which differ in size and level of abstraction. Definite results are obtained for small models, but the available set of theorems and algorithms provided by CRNT can not be applied to larger models due to the computational limitations of the currently available implementations of the provided algorithms. Given the stoichiometry of a metabolic network together with steady-state fluxes and concentrations, structural kinetic modelling allows to analyze the dynamic behavior of the metabolic network, even if the explicit rate equations are not known. In particular, this sampling approach is used to study the stabilizing effects of allosteric regulation in a model of human erythrocytes. Furthermore, the reactions of that model can be ranked according to their impact on stability of the steady state. The most important reactions in that respect are identified as hexokinase, phosphofructokinase and pyruvate kinase, which are known to be highly regulated and almost irreversible.
Kinetic modelling approaches using standard rate equations are compared and evaluated against reference models for erythrocytes and hepatocytes. The results from this simplified kinetic models can simulate acceptably the temporal behavior for small changes around a given steady state, but fail to capture important characteristics for larger changes. The aforementioned approach to rank reactions according to their influence on stability is used to identify a small number of key reactions. These reactions are modelled in detail, including knowledge about allosteric regulation, while all other reactions were still described by simplified reaction rates. These so-called hybrid models can capture the characteristics of the reference models significantly better than the simplified models alone. The resulting hybrid models might serve as a good starting point for kinetic modelling of genome-scale metabolic networks, as they provide reasonable results in the absence of experimental data, regarding, for instance, allosteric regulations, for a vast majority of enzymatic reactions. / In dieser Arbeit werden mathematische und informatische Ansätze zur Behandlung diverser Probleme im Zusammenhang mit der Modellierung metabolischer Netzwerke vorgestellt, insbesondere unter Berücksichtigung der eingeschränkten Verfügbarkeit detaillierter Enzymkinetiken. Es wird gezeigt, dass präzise mathematische Formulierungen der Probleme notwendig sind, um erstens angemessene und, falls möglich, effiziente Algorithmen zur Lösung zu entwickeln. Und zweitens, um die Güte der so gefundenen Lösungen zu bewerten. Des weiteren werden Methoden zur Analyse dynamischer Eigenschaften metabolischer Netzwerke eingeführt, welche entweder nur auf der Struktur der Netzwerke basieren oder zusätzlich noch Informationen über stationäre Zustände mit berücksichtigen. Außerdem wird eine Strategie zur Bestimmung von Schlüsselreaktionen eines Netzwerkes vorgestellt, welche die Entwicklung kinetischer Modelle vereinfacht.
Der Erfolg neuer Technologien ermöglicht eine immer billigere und schnellere Sequenzierung des Genoms. Dies wird in naher Zukunft die Analyse biologischer Netzwerke nicht nur für Spezies, sondern auch für einzelne Individuen ermöglichen. Die automatische Rekonstruktion metabolischer Netzwerke ist bestens dafür geeignet, diese großen Datenmengen auszuwerten. Eine mathematische Formulierung der Rekonstruktion als Optimierungsproblem wird vorgestellt, die sowohl bereits vorhandenes Wissen als auch theoretische Vorhersagen verschiedenster bioinformatischer Methoden berücksichtigt. Die rekonstruierten Netzwerke sind hinsichtlich möglichst großer und plausibler Zusammenhangskomponenten hin optimiert, um fragmentierte und isolierte Teilnetzwerke zu vermeiden. Als Beispiel dient die Rekonstruktion der Saccharosesynthese in Chlamydomonas reinhardtii. Es wird gezeigt, dass das Problem sehr rechenintensiv ist und somit Approximationsalgorithmen erforderlich macht.
Das 'inverse scope' Problem hat als Optimierungsziel, für ein gegebenes metabolisches Netzwerk die minimale Menge notwendiger Metabolite zu bestimmen, um eine ebenfalls gegebene Menge von gewünschten Zielmetaboliten zu produzieren. Diese Zielmetabolite können entweder durch experimentellen Messungen festgelegt werden, oder sie sind die gewünschten Endprodukte einer biotechnologischen Anwendung. Es wird gezeigt, dass das 'inverse scope' Problem rechenintensiv ist. Allerdings wird angenommen, dass die Berechnungskomplexität stark von der Anzahl gerichteter Zyklen innerhalb des metabolischen Netzwerkes abhängt. Dies könnte die Entwicklung effizienter Approximationsalgorithmen ermöglichen.
Unter der Annahme von Massenwirkungskinetiken erlaubt es die 'chemical reaction network theory' (CRNT), anhand der Struktur metabolischer Netzwerke Rückschlüsse auf Multistabilität zu ziehen. Auch weitere Kinetiken können durch Modellierung von Enzymmechanismen mit berücksichtigt werden. CRNT wird zum Vergleich von mehreren Modellen des Calvinzyklus, welche sich in Größe und Abstraktionsniveau unterscheiden, verwendet. Obwohl für kleinere Modelle Ergebnisse erzielt werden, erlauben es die verfügbaren Theoreme und Algorithmen der CRNT nicht, Aussagen für größere Modelle zu machen, da die gegenwärtigen Implementierungen der Algorithmen an ihre Berechnungsgrenzen stoßen.
Sind sowohl die Stoichiometrie eines metabolischen Netzwerkes, als auch die Metabolitkonzentrationen und Flüsse im stationären Zustand bekannt, so kann 'structural kinetic modelling' angewandt werden, um das dynamische Verhalten des Netzwerkes zu analysieren, selbst wenn die expliziten Ratengleichung unbekannt sind. Dieser Ansatz wird verwendet, um den stabilisierenden Einfluss allosterischer Regulation in menschlichen Erythrozyten zu untersuchen. Des weiteren werden die Reaktionen anhand ihrer Bedeutung hinsichtlich Stabilität im stationären Zustand angeordnet. Die wichtigsten Reaktionen bezüglich dieser Ordnung sind Hexokinase, Phosphofructokinase und Pyruvatkinase, welche bekanntermaßen stark reguliert und irreversibel sind.
Kinetische Modelle, die auf generischen Ratengleichung beruhen, werden mit detaillierten Referenzmodellen für Erythrozyten und Hepatozyten verglichen. Die generischen Modelle simulieren das Verhalten nur in der Nähe eines gegebenen stationären Zustandes recht gut. Der zuvor erwähnte Ansatz, wichtige Reaktionen bezüglich Stabilität zu identifizieren, wird zur Bestimmung von Schlüsselreaktionen genutzt. Diese Schlüsselreaktionen werden im Detail modelliert, während für alle anderen Reaktionen weiterhin generische Ratengleichung verwendet werden. Die so entstandenen Hybridmodelle können das Verhalten des Referenzmodells signifikant besser beschreiben. Die Hybridmodelle können als Ausgangspunkt zur Erstellung genomweiter kinetischer Modelle dienen.
|
Page generated in 0.0614 seconds