Samenvatting
De darmflora vormt een complex netwerk, bestaande uit honderden verschillende, interagerende bacterie ?le soorten. Het is bekend dat de functies van de darmflora cruciaal zijn voor de gezond- heid van de mens. Nochtans zijn de verschillende interacties tussen de bacterie ?n, voornamelijk de invloed van de interacties op de dynamica van het systeem, verre van begrepen.Om de interacties tussen de soorten en de dynamica van de bacteriele gemeenschappen te begri- jpen, is het nodig de soorten in vitro te kweken. Een experimenteel apparaat dat geschikt is om soorten zowel apart, als in combinatie met andere soorten te kweken, wat het bestuderen van de interacties mogelijk maakt, is de chemostaat. Dit werk beoogt het modeleren van de dynamica van bacterie ?le gemeenschappen, die gekweekt worden in de chemostaat.
Het onderwerp van hoofdstuk 2 is het belang van terugkerende patronen van interacties in netwerken. Netwerk motieven, dit zijn patronen die significant veel voorkomen, geven aan- leiding tot speciale functies in netwerken. We zullen voornamelijk focussen op patronen in de vorm van gesloten kringen van interacties; feedback loops. Feedback loops kunnen aanleid- ing geven tot oscillerend gedrag en bistabiliteit, wat ge ?llustreerd zal worden aan de hand van voorbeelden van andere biologische systemen, waar feedback loops essentieel zijn.
Het model dat we zullen gebruiken om de dynamica van bacterie ?le gemeenschappen te simuleren zal in hoofdstuk 3 ge ??ntroduceerd worden. We beogen het gedrag van een totale gemeenschap van vier bacterie ?le soorten, die gekweekt zal worden in de chemostaat, te begrijpen. De bac- terie ?n interageren via de productie en consumptie van verschillende nutrie ?nten. De strategie die we zullen gebruiken om inzicht te krijgen in de totale gemeenschap, en in de dynamica van bacter ??ele gemeenschappen in de chemostaat in het algemeen, is het onderverdelen van de gemeenschap in verschillende subsystemen, de "bouwstenen" van het model.
De dynamica van de verschillende bouwstenen van de gemeenschap zal besproken worden in hoofdstuk 4. De herkenning van feedback loops zal nuttig blijken te zijn in de interpretatie van het mogelijk gedrag van elk subsysteem. Er zal aangetoond worden dat, naarmate de complex- iteit van de subsystemen groeit, er steeds meer fascinerende types van gedrag mogelijk zijn: Bistabiliteit, periodieke oscillaties en deterministische chaos.
In hoofdstuk 5 zullen we eindigen met enkele vooruitblikken in de toekomst. Het model zal vergeleken moeten worden met experimentele data en waarschijnlijk zullen sommige aannames aangepast moeten worden aan de realiteit. Het uiteindelijke doel is om met het model de dynamica van bacterie ?le gemeenschappen in de chemostaat te kunnen voorspellen.
| Datum prijs | 28 jan 2014 |
|---|---|
| Originele taal | English |
| Begeleider | Jan Danckaert (Promotor) & Lendert Gelens (Co-promotor) |