Phototransduktion in retinalen Stäbchenzellen

Source: https://web.math.utk.edu/~vasili/va/descr/phototrans/retina.html

Visuelle Transduktion ist der Prozess, bei dem Licht, das von Photopigmenten in Netzhautzellen eingefangen wird, eine elektrische Reaktion auf der Plasmamembran der Zelle erzeugt. Dabei geht es um die Interaktion und Diffusion von Substanzen (sog. Second Messenger) in der Zelle. Eine spektakuläre Seite über die Physiologie des Auges ist WebVsion . Hier ist eine spektakuläre Mikroaufnahme der Netzhaut einer Fruchtfliege .

Wir entwickeln Computermodelle der Proteinkaskade auf den Scheiben, der Wechselwirkungen mit und des diffusiven Transports der beiden primären sekundären Botenstoffe cGMP und Ca 2+ im Zytosol sowie der Wechselwirkungen an der Außenmembran, die als Reaktion auf Photonen ein elektrisches Signal erzeugen eine der etwa 1000 „Scheiben“ in einer typischen Stäbchenzelle eines Wirbeltiers treffen.

Die durch Finite-Volumen-Diskretisierung abgeleiteten numerischen Modelle werden durch Domänenzerlegung für verteilte Berechnungen auf Clustern oder vernetzten Workstations parallelisiert.

1. UPoN 2002 Conference AIP Proceedings Nachdruck (.pdf)
   [ Berechnungen durchgeführt auf Compaq-Clustern (Alpha ev67-Prozessoren)
   und IBM pSeries-Clustern (Power 4-Prozessoren) im Oak Ridge National Laboratory. ]
2. Dynamic Systems and Applications 4, S. 138–145, Nachdruck 2004 (.pdf)
3. Systems Biology 152(3): 119-137, Nachdruck vom September 2005 (.pdf)
4. Multiphotonen-Reaktion
5. Mississippi State Conference, Mai 2005, Vortragsfolien im HTML-Format
6. EJDE- Vorabdruck (in XML, über TtM )
   [ Berechnungen, die auf einem Linux-Cluster (Opteron 242-Prozessoren) im Oak Ridge National Laboratory durchgeführt wurden. ]
7. Dynamische Systeme und Anwendungen 5, 2008
8. Vordruck zur Parameterschätzung (in XML, über TtM ) Nachdruck (.pdf)
9. Modellvergleich Nachdruck (.pdf)