Individual-based modelling of bacterial cultures in the study of the lag phase

摘要: La microbiologia predictiva es una de les parts mes importants la dels aliments. En el creixement d'un cultiu bacteria poden observar quatre fases: latencia, exponencial, estacionaria i mort. fase latencia te un interes especific en predictiva; al llarg decades ha estat abordada des dues perspectives diferents: a nivell cel·lular intracel·lular (escala microscopica), poblacio macroscopica). primera estudia els processos que tenen lloc l'interior bacteris durant seva adaptacio noves condicions del medi, com canvis l'expressio genica metabolisme. segona descriu l'evolucio bacteriana per mitja models matematics continus d'experiments avaluen variables relacionades amb densitat cel·lular. L'objectiu d'aquest treball millorar comprensio cultius bacterians fenomens intrinsecs mateixa. Aquest objectiu s'ha abordat metodologia Individual-based Modelling (IbM) simulador INDISIM (INDividual DIScrete SIMulation), calgut optimitzar. IbM introdueix perspectiva mecanicista traves modelitzacio cel·lules unitats basiques. Les simulacions permeten estudiar d'entre 1 106 bacteris, aixi emergeixen interaccio entre ells. Aquests pertanyen anomenem escala mesoscopica. Aquesta imprescindible entendre l'efecte d'adaptacio individuals. Per tant, pont individus o, mateix, microscopica macroscopica.En primer hem estudiat dos diversos mecanismes causar latencia: inoculs massa mitjana petita, medi.S'ha verificat tambe relacio durada temperatura o grandaria l'inocul. aquest identificat distribucio biomassa variable cabdal analitzar cicle creixement. S'han definit funcions matematiques distancies avaluar quantitativament d'aquesta distribucio.Hem abordat, tambe, punt vista teoric. L'evolucio velocitat permes distingir etapes inicial transicio. L'etapa transicio descrit model matematic continu validat INDISIM. S'ha constatat ser proces dinamic, no simple periode temps parametre. distancia s'han utilitzat propietats balancejat.Alguns resultats corroborat experimentalment citometria flux. comprovat, diverses fases creixement, comportament previst simulacio, distancia. coincidencia experimentals simulacio trivial, ja sistema molt complex. aquests comprovar bondat INDISIM.Finalment, avancat l'optimitzacio d'eines parametritzar IbMs, pas essencial poder utilitzar manera quantitativa. adaptat assajat metodes grid search, NMTA NEWUOA. darrer metode donat millors termes temps, mantenint bona precisio valors optims parametres. concloure, podem afirmar eina abordar l'estudi estats transitoris latencia.