Stochastické modelování reakčně-difuzních procesů v biologii

Abstract

Mnoho biologických procesov sa dá popísať pomocou chemických reakcií a difúzie. Táto práca študuje reakčne-difúzne mechanizmy v spojení s vytváraním Turingových vzorov. Odvodené sú postačujúce a nutné podmienky pre vznik turingovej nestability. Správanie sa turingových vzorov je skúmané deterministickým prístupom, priehradkovou stochastickou metódou (compartment-based stochastic simulation algorithm) a molekulovou stochastickou metódou (molecular-based stochastic simulation algorithm).

Many biological processes can be described in terms of chemical reactions and diffusion. In this thesis, reaction-diusion mechanisms related to the formation of Turing patterns are studied. Necessary and sufficient conditions under which Turing instability occur is presented. Behaviour of Turing patterns is investigated with a use of deterministic approach, compartment-based stochastic simulation algorithm and molecular-based stochastic simulation algorithm.