Odeljenje za matematiku, 29. april 2011.
- 26. April, 2011
- Komentari (0)
Naredni sastanak Odeljenja za matematiku održaće se u petak, 29. aprila 2011. u sali 2 SANU sa početkom u 14h.
Predavač: Nataša Pržulj, Računarski fakultet, Univerzitet Union
Naslov predavanja: MATEMATIČKA ANALIZA BIOLOŠKIH MREŽA OTKRIVA FUNKCIJU GENA, BOLESTI I EVOLUCIJU
Sadržaj: Geni proizvode hiljade različitih tipova proteina koji reagujući formiraju kompleksne mreže koje održavaju ćelijski život. Moguće je da će ove mreže biti korisne koliko i genetske sekvence za nova biološka otkrića. Npr., poredjenje mreža koje opisuju biološke sisteme patogenih i ne-patogenih vrsta bi moglo imati ključnu ulogu u razumevanju patoloških mehanizama. Takodje, poredjenje mreža zdravih i bolesnih ćelija bi moglo produbiti razumevanje bolesti i voditi identifikaciji ćelijskih delova koji su kandidati za terapeutsku intervenciju. Povrh toga, poredjenje i poravnavanje bioloških mreža bi omogućilo transfer znanja izmedju vrsta, pošto je moguće da se mnogo zna o bio-molekulima jedne vrste, a skoro ništa o poravnanim bio-molekulima druge.
Postojeći algoritmi za poravnavanje mreža koriste informacije eksterne topologiji mreže, npr. genetske ili proteinske sekvence. Pošto je topologija mreže novi i nezavisan izvor bioloških informacija, važno je razumeti koliko biologije se može naučiti iz topologije nezavisno od bilo kog drugog izvora podataka. Zato smo razvili matematički rigorozne načine poravnavanja mreža bazirane isključivo na topologiji. Naši metodi proizvode do sada najkompletnija poravnavanja mreža koja otkrivaju velike, povezane regione sličnosti čak i jako udaljenih vrsta kao što su kvasac i čovek, sugerišući generalne sličnosti u unutrašnjoj ćelijskoj povezanosti svih vrsta na Zemlji. Porvrh toga, naši metodi demonstriraju i da se proteinska funkcija i filogenija vrsta mogu dobiti isključivo iz topologije ćelijskih mreža. Analogno rekonstrukciji filogenetskog drveta korišćenjem Sličnosti genetskih sekvenci, mi koristimo sličnosti uočene poravnavanjem mreža da uspešno rekonstuišemo filogeniju proteista, gljiva i virusa.
Takodje, pokazali smo da je topologija ćelijske mreže drugačija oko gena impliciranih u kanceru i onih koji nisu implicirani u kanceru. Na osnovu toga smo predvideli nove gene potencijalno odgovorne za kancer i naše predikcije su fenotipski validirane. Naše analize pokazuju da graf-teoretske analize bioloških mreža mogu da daju nove uvide u biologiju i filogenetiku kao i da pomognu idenifikaciji novih proteina za koje lekovi mogu da se vežu, što može doprineti razvoju novih lekova i poboljšanju zdravstvene nege.
Komentari(0)