Gerilim-kontrollü iyon kanallarında gürültü ve gürültü-kanal ilişkisinin belirlenmesi
Noise in voltage-gated channels and determination of the relationship noise and channel parameters
- Tez No: 198244
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MAHMUT ÖZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyofizik, Biophysics
- Anahtar Kelimeler: Nöron, iyon kanalları, gürültü, eşik-altı gerilim dalgalanmaları, lineerleştirme, Neuron, Ion channels, noise, sub-threshold voltage fluctuations, linearization
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Zonguldak Karaelmas Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Gerilim-kontrollü (kapılı) iyon kanalları, uyarılabilir hücre membranlarında elektrikselsinyallerin üretilmesi ve yayılmasında önemli işlevlere sahiptirler. Nöron membranındabulunan gerilim-kapılı iyon kanalları farklı durumlar arasında rasgele dalgalanmalargöstermektedir. Bu dalgalanmalar gürültülü membran akımlarına ve eşik-altı gerilimdalgalanmalarına ve aksiyon potansiyelinin ateşlenme çeşitliliğine neden olmaktadır.Bu çalışmada ilk olarak, çeşitli nöron modelleri için eşik-altı gerilim dalgalanmalarınıngenliği pasif ve yarı-aktif lineerleştirme yöntemleri kullanılarak karakterize edilmekte veyarı-aktif yaklaşıklık ile elde edilen fenomenolojik empedanslar ile gerilim gürültüsüarasındaki ilişki incelenmektedir. Membran depolarize oldukça gerilim gürültüsününgenliğinin arttığı, membran patch alanı veya sıcaklığı artığında ise gerilim dalgalanmasınıngenliğinin azaldığı gösterilmektedir. Ayrıca, bloklanan K+ kanal sayısı arttığında veyabloklanan Na+ kanal sayısı azaldığında eşikaltı gerilim gürültüsü azaldığı gösterilmektedir.iiiÖZET (devam ediyor)İkinci adımda ise iyon kanalının açık olma olasılıklarının kanal parametrelerinin kestirimiüzerine etkileri zamanla durağan olmayan gürültü analizi kullanılarak incelenmektedir.Kanal parametrelerinin doğru kestirimi için yeteri kadar verinin olmasına ilave olarakortalama akım-varyans ilişkisinin parabolik olması gerektiği gösterilmektedir.Son olarak, membran patch alanı ile kanal (in)aktivasyonu arasındaki ilişkiincelenmektedir. Membran patch alanı, yani kanal sayısı arttığında nöron dinamiklerinindeterministik limite yakınsadığı çift darbe protokolü kullanılarak gösterilmektedir.
Özet (Çeviri)
Voltage gated ion channels in excitable cell membranes have important functions ingenerating and propagating electrical signals. Voltage-gated ion channels in neuronalmembrane exhibit random fluctuations between different states. These fluctuations giverise to noisy membrane currents, sub-threshold voltage fluctuations and variability ofspiking timing.In this study, at first, the amplitude of sub-threshold voltage fluctuations for distinctneuronal nerve cells is examined by using passive and quasi-active linearizations methods,and the relation between phenomenological impedances and voltage noise obtained fromthe quasi-active method is investigated. It is shown that the amplitude of voltage noisebecomes larger when the membrane is depolarized, while noise fluctuations get weaker asmembrane patch area or temperature increase. Moreover, it is found that voltage noisedecrease with the increasing amount of the blocked K+ channels or with the decreasingamount of the blocked Na+ channels.vABSTRACT (continued)At the second step, effect of the probability of being in an open state for the channel on theestimation of channel parameters is examined by using non-stationary noise analysis. Inorder to estimate channel parameters accurately, it is shown that mean current-variancerelationship should be parabolic in addition to enough data.Finally, the relation between membrane patch area and channel (in)activation is examined.By using two pulse protocol it is shown that when membrane patch area, that is the numberof channels, is increased, neuronal dynamics approach to deterministic limit.
Benzer Tezler
- İyon kanallarında meydana gelen dalgalanmanın nöron çalışma dinamiklerine etkisi
Effect of fluctuations occurring in the ion channels on the neron dynamics
NURİ HAKAN EKMEKCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
BiyofizikZonguldak Karaelmas ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHMUT ÖZER
- Polyelctrolyte membrane design via click chemistry
Klik kimyası ile polielektrolit membran dizaynı
MEHMET BAŞDAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN H. ACAR
- Miyelinli aksonlarda spayk yayılımı
Spike propagation in myelinated axons
RUKİYE UZUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiZonguldak Karaelmas ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHMUT ÖZER
- Batarya yönetim sistemi tasarımı
Battery management system design
ARDA ALTINDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ FUAT ERGENÇ
- İnce filmlerde plazma tabanlı iyon aşındırma ve Au filme uygulanması
Plazma based ion etching of thin films and an application to Au film
MELİK GÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN EFEOĞLU