Virtuel celle

vcell-modeller har en hierarkisk træstruktur. Bagagerumsniveauet er “fysiologi” bestående af rum, arter og kemiske reaktioner og reaktionshastigheder, der er funktioner i koncentrationer. I betragtning af indledende koncentrationer af arter kan VCell beregne, hvordan disse koncentrationer ændrer sig over tid. Hvordan disse numeriske simuleringer udføres, bestemmes gennem et antal “applikationer”, der specificerer, om simuleringer vil være deterministiske eller stokastiske og rumlige eller rumlige; flere “applikationer” kan også specificere indledende koncentrationer, diffusionskoefficienter, strømningshastigheder og en række modelleringsantagelser. Således kan “applikationer” ses som beregningseksperimenter for at teste ideer om det fysiologiske system. Hver “applikation” svarer til en matematisk beskrivelse, som automatisk oversættes til Vcell Math Description Language. Flere “simuleringer”, herunder parameter scanninger og ændringer i solver specifikationer, kan køres inden for hver”ansøgning”.

modeller kan variere fra det enkle til det meget komplekse og kan repræsentere en blanding af eksperimentelle data og rent teoretiske antagelser.

den virtuelle celle kan bruges som en distribueret applikation over Internettet eller som en selvstændig applikation. Den grafiske brugergrænseflade tillader konstruktion af komplekse modeller i biologisk relevante termer: rumdimensioner og form, molekylære egenskaber og interaktionsparametre. VCell konverterer den biologiske beskrivelse til et ækvivalent matematisk system af differentialligninger. Brugere kan skifte frem og tilbage mellem den skematiske biologiske visning og den matematiske visning i den fælles grafiske grænseflade. Faktisk, hvis brugerne ønsker det, kan de manipulere den matematiske beskrivelse direkte og omgå den skematiske visning. VCell giver brugerne et valg af numeriske løsere til at oversætte den matematiske beskrivelse til programkode, der udføres for at udføre simuleringerne. Resultaterne kan vises online, eller de kan hentes til brugerens computer i en lang række eksportformater. Den virtuelle Cellelicens giver fri adgang til alle medlemmer af det videnskabelige samfund.

brugere kan gemme deres modeller i Vcell-databasen, som vedligeholdes på servere i U. Connecticut. Vcell-databasen bruger et adgangskontrolsystem med tilladelser til at give brugerne mulighed for at bevare deres modeller private, dele dem med udvalgte samarbejdspartnere eller offentliggøre dem. VCell hjemmeside opretholder en søgbar liste over modeller, der er offentlige og forbundet med forskningspublikationer.

Vcell-modeller kan formuleres som reaktionsnetværk eller baseret på reaktionsregler. En model kan simuleres ved hjælp af mange fysiske antagelser: deterministisk, stokastisk eller hybrid deterministisk/stokastisk; ikke-rumlig rum, der kun simulerer reaktionskinetik eller med eksplicitte rumlige geometrier, der også tegner sig for diffusion og strømning. En ny eksperimentel funktion giver mulighed for reaktionsdiffusionsmodeller i skiftende geometrier (øverst).