tut. (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Ciències de la Computació)
| Títol variant: |
Agent-Based Simulation for the Study of Bacterial Evolution and Antibiotic Resistance |
| Títol variant: |
Simulación basada en agentes para el estudio de la evolución bacteriana y la resistencia a antibióticos |
| Data: |
2026 |
| Resum: |
La resistència bacteriana als antibiòtics és un problema sanitari creixent que emergeix de la interacció entre individus, mutacions i regulació interna. Aquest treball presenta un simulador basat en agents per estudiar l’evolució d’una població bacteriana sota pressió antibiòtica. Cada bacteri es modela com un agent autònom amb membrana cel·lular, xarxa reguladora gènica i metabolisme, en un nivell d’abstracció intermedi que intenta equilibrar la fidelitat mecanística amb la capacitat de simular moltes cèl·lules. La resistència no es defineix com una regla fixa, sinó que emergeix del balanç de fluxos entre subsistemes. S’ha desenvolupat un motor reutilitzable de simulació, visualització i telemetria, aplicat a Escherichia coli sota ampicil·lina i ciprofloxacina. Els experiments mostren dinàmiques coherents sense antibiòtic, eliminació o selecció de subpoblacions resistents segons la dosi d’ampicil·lina, i una recuperació més lenta amb ciprofloxacina, associada al dany a l’ADN i a una resposta de reparació simplificada. |
| Resum: |
Bacterial antibiotic resistance is a growing public health problem that emerges from the interaction among individuals, mutations, and the internal regulation of each cell. This work presents an agent-based simulator to study how a bacterial population evolves under antibiotic pressure. Each bacterium is modelled as an autonomous agent with a cell envelope, a gene regulatory network, and a metabolism, using an intermediate level of abstraction that balances mechanistic fidelity and scalability. Resistance is not programmed as a fixed rule, it emerges from the balance of fluxes between subsystems. A reusable simulation, visualization, and telemetry engine has been developed and applied to Escherichia coli under ampicillin and ciprofloxacin. The experiments show coherent population dynamics without antibiotic, dose-dependent outcomes under ampicillin, and a slower recovery under ciprofloxacin due to DNA damage and a simplified repair response. |
| Resum: |
La resistencia bacteriana a los antibióticos es un problema sanitario creciente que emerge de la interacción entre individuos, mutaciones y la regulación interna de cada célula. Este trabajo presenta un simulador basado en agentes para estudiar cómo evoluciona una población bacteriana bajo presión antibiótica. Cada bacteria se modela como un agente autónomo con envoltura celular, red reguladora génica y metabolismo, utilizando un nivel intermedio de abstracción que equilibra la fidelidad mecanística y la escalabilidad. La resistencia no se programa como una regla fija, sino que emerge del equilibrio de flujos entre subsistemas. Se ha desarrollado un motor reutilizable de simulación, visualización y telemetría, aplicado a Escherichia coli bajo ampicilina y ciprofloxacino. Los experimentos muestran dinámicas poblacionales coherentes sin antibiótico, resultados dependientes de la dosis bajo ampicilina y una recuperación más lenta con ciprofloxacino debido al daño en el ADN y a una respuesta de reparación simplificada. |
| Drets: |
Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, sempre i quan aquestes es distribueixin sota la mateixa llicència que regula l'obra original i es reconegui l'autoria.  |
| Llengua: |
Català |
| Titulació: |
Enginyeria Informàtica [2502441] |
| Pla d'estudis: |
Enginyeria Informàtica [958] |
| Document: |
Treball final de grau |
| Àrea temàtica: |
Menció Computació |
| Matèria: |
Simulació basada en agents,resistència als antibiòtics,evolució bacteriana,comportament emergent,xarxa reguladora gènica,nivell d'abstracció,modelització computacional ;
Agent based simulation,antibiotic resistance,bacterial evolution,emergent behaviour,gene regulatory network,level of abstraction,computational modelling ;
Simulación basada en agentes,resistencia a los antibióticos,evolución bacteriana,comportamiento emergente,red reguladora génica,nivel de abstracción,modelización computacional |
visitant ::
identificació
