Predavač: doc. dr. sc. Marko Jusup, zaposlen na Tokyo Institute for Technology, naslovni docent na Odjelu za fiziku Sveučilišta u Rijeci
Vrijeme: četvrtak, 7. svibnja 2020. u 15:00 CEST

Naslov: Biofizičko razumijevanje metabolizma šecera spregom empirije i teorije
Sažetak
Modeliranje metabolizma šecera, odnosno glukoze, od iznimnog je značaja u današnje vrijeme s obzirom na rastuću pojavu šecerne bolesti u svijetu, kao i pojačanu osjetljivost šecernih bolesnika na druge, uključujući infektivne, bolesti. ß stanice gušterače jedna su od vrsta stanica koje sačinjavaju oko tisuću do milijun zasebnih mikroorgana zvanih otočići, s funkcijom da pomognu u održavanju osjetljive metaboličke ravnoteže poznate kao homeostaza glukoze. Dokazi sugeriraju da ß stanice izvršavaju svoju funkciju putem intenzivne međustanične komunikacije unutar fizičkih granica otočića, što implicira da i osjetljivost na hranjive tvari i kontrolirano otpuštanje inzulina nastaju kao kolektivni procesi, umjesto da su izravno kodirani u pojedinačne ß stanice.
Konstruirali smo dinamički mrežni model koji simulira aktivnost stanica i to čini na način koji vjerno oponaša empirijske signale. Pomoću modela pokazujemo da mrežni čvorovi kao teorijski ekvivalent stanica čuvaju svoja statistička svojstva tijekom normalnog rada, što opet u potpunosti odgovara empirijskim signalima. Konačno, ilustriramo da se korelacijske mreže generirane modelom izvrsno slažu s empirijski procjenjenim korelacijskim mrežama. S mehanističkog stajališta, rezultati podržavaju ideju da sustavi živih stanica, po uzoru na dinamičke mreže, osiguravaju osjetljivost na kritičnu stimulaciju glukoze koordiniranim djelovanjem. Tijekom seminara pokazat ćemo kako empirija i teorija nadopunjuju jedna drugu na putu prema konačnom cilju razvoja novih dijagnostičkih metoda u borbi protiv šecerne bolesti.


Title: Biophysical understanding of sugar metabolism based on a combined empirical-theoretical approach
Abstract
Modeling sugar, or glucose, metabolism is of particular importance nowadays given the increasing incidence of diabetes in the world, as well as the increased sensitivity of diabetes patients to others, including infectious, diseases. Pancreatic ß-cells are one of the cell types that make up about a thousand to million separate microorgans called islets, with the function to help keep a delicate metabolic balance known as glucose homeostasis. Evidence suggests that ß-cells perform their function via heavy cell-to-cell communication within the physical limits of an islet, implying that both nutrient sensing and controlled insulin release emerge as collective processes rather than being encoded directly into individual ß-cells.
We constructed a dynamical-network model that simulates cell activity, and does so in a manner that faithfully mimics empirical signals. Using the model, we show that network nodes, as the theoretical equivalent of cells, preserve their statistical properties during normal operation, which again closely corresponds to empirical signals. Finally, we illustrate that model-generated and empirically-estimated correlation networks are in excellent agreement. From a mechanistic standpoint, the results endorse the idea that living cell systems, just as modeled dynamical networks, ensure sensitivity to threshold glucose stimulation through coordinated action. During the seminar, we will show how empirical and theortical approaches complement each other on the path to the ultimate goal of developing new diagnostic methods to combat diabetes.






Predavač: prof. dr. Željko Ivezić, University of Washington
Vrijeme: četvrtak, 23. travnja 2020. u 17.30 CEST

Naslov: Konstrukcija Vera Rubin Opservatorija i kozmološka mjerenja tamne materije i tamne energije sa LSST
Sažetak
Large Survey of Space and Time (LSST), prvi projekt na novom Vera Rubin Opservatoriju, će biti najcjelovitije astronomsko optićko istraživanje neba ikad provedeno. Počevši od 2022. godine, Vera Rubin Opservatorij će snimati panoramske slike cjelokupnog neba vidljivog sa svoje lokacije u Čileu svake vedre noći tijekom 10 godina. Rezultirajući skup slikovnih podataka (veličine 100 petabajta), koji će predstavljati digitalni film noćnog neba u boji, sadržavat će blizu 40 milijardi zvijezda i galaksija i koristit će se za znanstvena istraživanja od potencijalno opasnih asteroida koji bi se mogli sudariti sa Zemljom, do kozmoloških karakteristika tajanstvene tamne materije i tamne energije.
Predavanje ću zapoceti kratkim pregledom glavnih znanstvenih motiva pokretanja ovog projekta, izvijestiti o statusu izgradnje Vera Rubin Opservatorija, a potom se ukratko dotaknuti određenih izazova u analizi velikih skupova podataka (Big Data) koje je potrebno riješiti kako bi se LSST podaci iskoristili za precizna kozmološka mjerenja.


Title: The construction of the Vera Rubin Observatory and cosmological measurements of dark matter and dark energy with LSST
Abstract
The Large Survey of Space and Time (LSST), the first project to be undertaken at the new Vera Rubin Observatory, will be the most comprehensive optical astronomical survey ever undertaken. Starting in 2022, Rubin Observatory will obtain panoramic images covering the sky visible from its location in Chile every clear night for ten years. The resulting hundreds of petabytes of imaging data, essentially a digital color movie of the night sky, will include about 40 billion stars and galaxies, and will be used for investigations ranging from cataloging dangerous near-Earth a steroids to fundamental physics such as characterization of dark matter and dark energy.
I will start the presentation with an overview of LSST science drivers and system design, and continue with a construction status report for the Vera Rubin Observatory. I will conclude with a brief discussion of a few Big Data challenges that need to be addressed before LSST data c an be used for precise cosmological measurements.