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카이스트 계측1 lab7_final [Computational Modeling and Analysis of Cell Signaling Pathway]

카이스트 바이오및뇌공학과 계측 1 실험 7 : Computational Modeling and Analysis of Cell Signaling Pathway final보고서 입니다 한글자료입니다 14년도 1학기 전체 1등으로 A+ 받았습니다.
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최초등록일 2015.01.04 최종젿작일 2014.04
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카이스트 계측1 lab7_final [Computational Modeling and Analysis of Cell Signaling Pathway]
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    소개

    카이스트 바이오및뇌공학과 계측 1 실험 7 : Computational Modeling and Analysis of Cell Signaling Pathway final보고서 입니다
    한글자료입니다
    14년도 1학기 전체 1등으로 A+ 받았습니다.

    목차

    1. Introduction

    2. Theoretical Background
    A. MATLAB
    B. MAPK signaling pathway
    C. ultra-sensitivity
    D. negative feedback

    3. Method
    A. Experiment 1 : Construct MAPK cacade pathway
    B. Experiment 2 : Ultra-sensitivity analysis
    C. Experiment 3 : Oscillation dynamics analysis
    D. Experiment 4 : Sensitivity analysis

    4. Result & Discussion

    5. Reference

    본내용

    1. Intruduction
    기존의 생물학 분야의 연구에서는 각각의 개체가 갖는 local 한 특성에 초점을 두고 연구를 진행해왔다면, 20세기 중반부터는 전 구성 요소의 상호 관계나 체계 전체를 대상으로 보다 고차원적으로 생명체를 분석하기 시작하였다. 그러면서 mathmatical modeling, physics, statistics 를 이용하여 작게는 하나의 연쇄 반응을, 크게는 생명체 전체를 이해하여 새로운 biological system을 modeling 하는 분야, system biology가 생겨났다.
    우리는 이번 lab에서 외부 자극에 대한 세포 내의 자극을 증폭시켜, 작은 자극에도 반응을 할 수 있게 만드는 signal transduction pathway인 MAPK signaling pathway를 system biology를 기반으로 matlab을 이용해 분석하였다.

    2. Theoretical Background
    A. MATLAB
    MATLAB은 기존에 Cleve Moler가 Fortran으로 작성하였던 응용수학 프로그램을 1984년 미국의 Mathworks사가 C언어 기반으로 다시 작성하면서 시작되었다. 행렬을 기초로 하여 공학 계산을 수행하며 현재 수치해석, 행렬연산, 신호처리, 그래픽 기능 등을 통합하여 고성능의 수치계산 및 결과의 가시화 기능을 제공한다.

    <중 략>

    D. Negative Feedback
    Feedback이란 과거에 일어난 어떤 일로 인해 일어난 결과가 다시 원인에 영향을 미치는 것을 의미한다. 특히 Negative feedback은 결과가 다시 원인을 억제하여 반응을 감소 시키는 현상을 말한다.
    MAPK signaling pathway에서는 Ras/MKKKK가 연쇄 작용을 통해 결과적으로 MAPK-PP의 양을 증가 시키고, MAPK-PP는 다시 원인이 되는 Ras/MKKKK의 작용을 억제함으로써 negative feedback loop를 형성한다.

    참고자료

    · 2014 Bioengineering Laboratory 1 : pp49~56
    · PreLab sub7 by 20120589 Hyunseo Ahn
    · PreLab sub7 by 20120604 Dongsuk Oh
    · Boris N. Kholodenko “Negative feedback and ultrasensitivity can bring about oscillations in the
    · mitogen-activated protein kinase cascades” Eur. J. Biochem. 267, 1583±1588 (2000)
    · 조광현 “시스템생물학: 복잡한 생명현상의 근원적인 동적 메커니즘을 탐구하는 학제간 융합연구”
    · IT용어사전 : MATLAB
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