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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.95.2011.tde-30052011-223151
Documento
Autor
Nome completo
Vitor Hugo Louzada Patricio
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2011
Orientador
Banca examinadora
Hashimoto, Ronaldo Fumio (Presidente)
Koide, Tie
Lemke, Ney
Título em português
Canalização: fenótipos robustos como consequência de características da rede de regulação gênica
Palavras-chave em português
canalização
redes booleanas
redes complexas
redes gênicas
Resumo em português
Em sistemas biológicos, o estudo da estabilidade das redes de regulação gênica é visto como uma contribuição importante que a Matemática pode proporcionar a pesquisas sobre câncer e outras doenças genéticas. Neste trabalho, utilizamos o conceito de ``canalização'' como sinônimo de estabilidade em uma rede biológica. Como as características de uma rede de regulação canalizada ainda são superficialmente compreendidas, estudamos esse conceito sob o ponto de vista computacional: propomos um modelo matemático simplificado para descrever o fenômeno e realizamos algumas análises sobre o mesmo. Mais especificamente, a estabilidade da maior bacia de atração das redes Booleanas - um clássico paradigma para a modelagem de redes de regulação - é analisada. Os resultados indicam que a estabilidade da maior bacia de atração está relacionada com dados biológicos sobre o crescimento de colônias de leveduras e que considerações sobre a interação entre as funções Booleanas e a topologia da rede devem ser realizadas conjuntamente na análise de redes estáveis.
Título em inglês
Canalization: phenotype robustness as consequence of characteristics of the gene regulatory network
Palavras-chave em inglês
boolean network
canalization
complex network
gene regulatory network
Resumo em inglês
In biological systems, the study of gene regulatory networks stability is seen as an important contribution that Mathematics can make to cancer research and that of other genetic diseases. In this work, we consider the concept of ``canalization'' as a consequence of stability in gene regulatory networks. The characteristics of canalized regulatory networks are superficially understood. Hence, we study the canalization concept under a computational framework: a simplified model is proposed to describe the phenomenon using Boolean Networks - a classical paradigm to modeling regulatory networks. Specifically, the stability of the largest basin of attraction in gene regulatory networks is analyzed. Our results indicate that the stability of the largest basin of attraction is related to biological data on growth of yeast colonies, and that thoughts about the interaction between Boolean functions and network topologies must be given in the analysis of stable networks.
 
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Data de Publicação
2011-06-07
 
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