Archiv pro měsíc: Únor 2020

Modelování rakoviny

Integrated Mathematical Oncology centrum je součástí Moffitt Cancer Center v Tampě, Florida. Zabývá se aplikacemi matematiky na modelování někerých typů rakoviny. Např. zde byl vypracován tzv. adaptivní přístup k léčbě některých typů rakoviny. Tento přístup používá modely evoluční teorie her a populační dynamiky a byl použit v nejméně jední klinické studii. Integrated Mathematical Oncology má vlastní PhD program zaměřený na matematické modelování rakoviny.

Interakční sítě

Interakční sítě se vyskytují jak v ekologii (např. potravní sítě), tak i v biologii (např. genové nebo neuronové sítě). Ve svém výzkumu jsem se zaměřil na vliv adaptivního chování jedinců na druhovou koexistenci v potravních sítích (např. Berec et al. 2010, Krivan 2014) a v interakčních sítích s různými typy interakcí (např. Melian et al. 2009, Melian et al. 2015, Revilla and Krivan 2016, 2017).

Melian, C. J., Krivan, V., Altermatt, F., Stary, P. , Pellissier, L., De Laender, F. 2015. Dispersal dynamics in food swebs. American Naturalist 185:157-168

Krivan, V. 2014. Competition in di- and tri-trophic food web modules. Journal of Theoretical Biology 343:127-137.

Berec, L., Eisner, J., Krivan, V. 2010. Adaptive foraging does not always lead to more complex food webs. Journal of Theoretical Biology 266:211-218.

Melian, C. J., Bascompte, J., Jordano, P., Krivan, V. 2009. Diversity in a complex ecological network with two interaction types. Oikos 118:122-130.

Revilla, T. A., Krivan, V. 2016. Pollinator foraging flexibility and the coexistence of competing plants. Plus One 11: e0160076. 10.1371/journal.pone.0160076

Revilla, T., Krivan, V. 2018. Competition, trat-mediated facilitation, and the structure of plant-pollinator communities. Journal of theoretical biology 440:42-57

Krivan, V., Revilla, T. 2019. Plant coexistence mediated by adaptive foraging preferences of exploiters or mutualists. Journal of Theoretical Biology 480:112-128.

Evoluce lac operonu

Bakterie, které rostou na směsi dvou nebo více substrátů (např. laktózy a glukózy), nemetabolizují tyto substráty najednou, ale postupně, tj. bakterie nejprve využívají glukózu a po jejím vyčerpání se metabolismus přepne na laktózu. Molekulární mechanismus popsali François Jacob and Jacques Monod (Nobelova cena v roce 1965). V práci Krivan (2006) se řeší následující otázka: Je přepnutí metabolismu z glukózy na laktózu (nebo jiný cukr) evolučně optimalizované, tj. dochází k přepnutí metabolizmu v optimálním okamžiku? V práci Krivan (2006) se jednak vytváří nový populačně-evoluční model dynamiky systému skládajícího se ze dvou substrátů a populace bakterií. Model predikuje, při jakých koncentracích substrátů a bakterií by mělo dojít k přepnutí. Tyto teoretické predikce jsou pak konfrontovány s publikovanými daty a ukazuje se dobrá shoda mezi predikovanými a naměřenými výsledky.

Krivan, V. 2006. The Ideal Free Distribution and bacterial growth on two substrates. Theoretical Population Biology 69:181-191. 10.1016/j.tpb.2005.07.006