Одељење за математику, 29. април 2011.

• 26. Април, 2011
• Коментари (0)

Наредни састанак Одељења за математику одржаће се у петак, 29. априла 2011. у сали 2 САНУ са почетком у 14h.

Предавач: Наташа Пржуљ, Рачунарски факултет, Универзитет Унион

Наслов предавања: МАТЕМАТИЧКА АНАЛИЗА БИОЛОШКИХ МРЕЖА ОТКРИВА ФУНКЦИЈУ ГЕНА, БОЛЕСТИ И ЕВОЛУЦИЈУ

Садржај: Гени производе хиљаде различитих типова протеина који реагујући формирају комплексне мреже које одржавају ћелијски живот. Могуће је да ће ове мреже бити корисне колико и генетске секвенце за нова биолошка открића. Нпр., поређење мрежа које описују биолошке системе патогених и не-патогених врста би могло имати кључну улогу у разумевању патолошких механизама. Такође, поређење мрежа здравих и болесних ћелија би могло продубити разумевање болести и водити идентификацији ћелијских делова који су кандидати за терапеутску интервенцију. Поврх тога, поређење и поравнавање биолошких мрежа би омогућило трансфер знања између врста, пошто је могуће да се много зна о био-молекулима једне врсте, а скоро ништа о поравнаним био-молекулима друге.

Постојећи алгоритми за поравнавање мрежа користе информације екстерне топологији мреже, нпр. генетске или протеинске секвенце. Пошто је топологија мреже нови и независан извор биолошких информација, важно је разумети колико биологије се може научити из топологије независно од било ког другог извора података. Зато смо развили математички ригорозне начине поравнавања мрежа базиране искључиво на топологији. Наши методи производе до сада најкомплетнија поравнавања мрежа која откривају велике, повезане регионе сличности чак и јако удаљених врста као што су квасац и човек, сугеришући генералне сличности у унутрашњој ћелијској повезаности свих врста на Земљи. Порврх тога, наши методи  демонстрирају и да се протеинска функција и филогенија врста могу добити искључиво из топологије ћелијских мрежа. Аналогно реконструкцији филогенетског дрвета коришћењем Сличности генетских секвенци, ми користимо сличности уочене поравнавањем мрежа да успешно реконстуишемо филогенију протеиста, гљива и вируса.

Такође, показали смо да је топологија ћелијске мреже другачија око гена имплицираних у канцеру и оних који нису имплицирани у канцеру. На основу тога смо предвидели нове гене потенцијално одговорне за канцер и наше предикције су фенотипски валидиране. Наше анализе показују да граф-теоретске анализе биолошких мрежа могу да дају нове увиде у биологију и филогенетику као и да помогну иденификацији нових протеина за које лекови могу да се вежу, што може допринети развоју нових лекова и побољшању здравствене неге.