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Modelos de reação-difusão para morfogênese

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Modelos de reação-difusão para morfogênese

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Título Modelos de reação-difusão para morfogênese
Autor Silva, Samoel Renan Mello da
Orientador Idiart, Marco Aurelio Pires
Data 2010
Nível Graduação
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Física. Curso de Física: Bacharelado.
Assunto Biofísica
Hidras
Morfogênese
Pigmentação da pele
Resumo No desenvolvimento de um organismo biológico, células inicialmente idênticas entre si irão se diferenciar distintamente. Todo o desenvolvimento biológico encontra-se sob controle genético, mas a informação genética é a mesma para todo o grupo de células idênticas. Para explicar a heterogeneidade espacial a partir de um estado homogêneo, Turing (1952) sugeriu que duas substâncias químicas reagindo e difundindo ao longo do organismo gerariam tais estados heterogêneos. Na primeira parte deste trabalho, mostra-se analiticamente que os chamados padrões de Turing são resultado de uma substância autocatalítica contrabalanceada por uma outra auto inibidora, sendo esta ultima de rápida difusão. Em seguida, o modelo de Gierer-Meinhardt, constituído de sistemas ativador-inibidor e ativador-substrato, é apresentado e os padrões de Turing por ele gerados são mostrados através de simulações numéricas, bem como suas características em experimentos de corte e durante crescimento. Ainda, uma aplicação biológica é mostrada: a pigmentação em pele de animais. Em seguida, é mostrado o modelo de Meinhardt para morfogênese de hidras, onde sistemas ativador-inibidor controlam a formação de pé e cabeça, sendo estes sistemas vinculados através de uma densidade de fonte. Com simulações numéricas, as escolhas do modelo são justificadas em experimentos de corte e crescimento.
Tipo Trabalho de conclusão de graduação
URI http://hdl.handle.net/10183/27340
Arquivos Descrição Formato
000764505.pdf (6.476Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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