Autophagy is a process, where components within a cell are degraded and recycled for different purposes. This can especially be helpful when cells are starving and they have to adapt rapidly to the new conditions to ensure their survival. For studying this process, yeast has become a model organism, since autophagy is easy to control and observe within these cells. Furthermore, autophagy could be connected to different human diseases like cancer or Huntington’s disease. To get a better understanding of the basic principles and interrelations, mathematical models can be helpful. Therefore, we want to study the process of autophagy from a mathematical point of view. In this work, we first set up two single-cell models for starvation induced autophagy in yeast cells and analyse their properties mathematically. In a next step, we expand the first single-cell model to the multi-cell case and perform again a mathematical analysis. Using data on cell densities, we then fit our model parameters and examine the sensitiv- ity of the model to its parameters. In a final step, we introduce different modifications of the multi-cell model, to improve the fit of the model to our data. We compare the resulting model fits and discuss their different properties.     «

Autophagy is a process, where components within a cell are degraded and recycled for different purposes. This can especially be helpful when cells are starving and they have to adapt rapidly to the new conditions to ensure their survival. For studying this process, yeast has become a model organism, since autophagy is easy to control and observe within these cells. Furthermore, autophagy could be connected to different human diseases like cancer or Huntington’s disease. To get a better understan...     »

Autophagie ist ein Prozess, bei dem Komponenten in einer Zelle zersetzt und anschließend für verschiedene Zwecke wiederverwertet werden. Das kann besonders hilfreich sein, wenn Zellen hungern und sich schnell and die neuen Bedingungen anpassen müssen um zu überleben. Hefe ist zu einem Modell Organismus geworden, um diesen Prozess zu untersuchen, da Autophagy in ihr leicht zu kontrollieren und zu beobachten ist. Außerdem konnte Autophagy inzwischen mit verschiedenen menschlichen Krankheiten in Verbindung gebracht werden, wie Krebs oder Huntington. Um die zugrundeliegenden Prinzipien und Zusammenhänge besser zu verstehen können mathematische Modelle hilfreich sein. Daher wollen wir den Prozess von Autophagie aus einer mathematischen Perspektive untersuchen. In dieser Arbeit stellen wir zuerst zwei Einzelzell Modelle für Hunger-induzierte Autophagie in Hefezellen auf und analysieren ihre Eigenschaften mathematisch. Im nächsten Schritt erweitern wir das erste Einzelzell Modell für mehrere Zellen und führen wieder eine mathematische Analyse durch. Danach passen wir unsere Modellparameter mit Hilfe von Daten über Zelldichten an und untersuchen die Sensibilität des Modells zu seinen Parametern. Im letzten Schritt stellen wir verschiedene Abwandlungen des Multizell Modells vor, um das Modell besser an die Daten anzupassen. Wir vergleichen die entsprechenden Modelle mit ihren angepassten Parameterwerten und diskutieren ihre verschiedenen Eigenschaften.     «

Autophagie ist ein Prozess, bei dem Komponenten in einer Zelle zersetzt und anschließend für verschiedene Zwecke wiederverwertet werden. Das kann besonders hilfreich sein, wenn Zellen hungern und sich schnell and die neuen Bedingungen anpassen müssen um zu überleben. Hefe ist zu einem Modell Organismus geworden, um diesen Prozess zu untersuchen, da Autophagy in ihr leicht zu kontrollieren und zu beobachten ist. Außerdem konnte Autophagy inzwischen mit verschiedenen menschlichen Krankheiten in Ve...     »