Engineering Artificial Cells: Spatial Organization, Pattern Formation, and Complex Dynamics

Aufinger, Lukas

Lukas Aufinger

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Original title:: Engineering Artificial Cells
Original subtitle:: Spatial Organization, Pattern Formation, and Complex Dynamics
Translated title:: Entwicklung künstlicher Zellen
Translated subtitle:: Räumliche Organisation, Musterbildung und komplexe Dynamik
Author:: Aufinger, Lukas
Year:: 2022
Document type:: Dissertation
Faculty/School:: Fakultät für Physik
Advisor:: Simmel, Friedrich C. (Prof. Dr.)
Referee:: Simmel, Friedrich C. (Prof. Dr.); Gerland, Ulrich (Prof. Dr.)
Language:: en
Subject group:: NAT Naturwissenschaften (allgemein)
Keywords:: Artificial Cell, Microfluidics, Synthetic Biology, Bottom-up, Pattern Formation, Positional Information, Non-linear, Dynamics, Chaos
TUM classification:: PHY 820; CIT 900
Abstract:: A central goal of bottom-up synthetic biology is to replicate the complex phenomena that are observed in biological organisms. Here, we explore the concepts of spatial organization, pattern formation, and temporal synchronization by implementing cell-free gene regulatory networks in the simplified environment of artificial cells. This work paves the way towards synthetic organisms that can be used for technological applications or serve as minimal systems to study fundamental principles of life.
Translated abstract:: Ein zentrales Ziel der Bottom-up Synthetischen Biologie ist die Replikation komplexer Phänomene von biologischen Organismen. Hier untersuchen wir Konzepte wie räumliche Organisation, Musterbildung und zeitliche Synchronisation mithilfe zellfreier Genregulationsnetzwerke in der vereinfachten Umgebung künstlicher Zellen. Diese Arbeit ebnet den Weg für den Einsatz synthetischer Organismen in technischen Anwendungen, oder als minimale Systeme für das Studium fundamentaler Prinzipien des Lebens.
WWW:: https://mediatum.ub.tum.de/?id=1638206
Date of submission:: 27.12.2021
Oral examination:: 13.05.2022
File size:: 16027831 bytes
Pages:: 136
Urn (citeable URL):: https://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:91-diss-20220513-1638206-1-6
Last change:: 10.06.2022
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