Damage spreading in a model of gene regulation in scale-free networks / Damage spreading in a model of gene regulation in scale-free networks / Propagação de danos em um modelo de regulação gênica em redes livres de escalas / Propagação de danos em um modelo de regulação gênica em redes livres de escalas
AUTOR(ES)
Daniel Carlos de Oliveira
DATA DE PUBLICAÇÃO
2006
RESUMO
A compreensão de todos os elementos funcionais que controlam a expressão gênica é um desafio da biologia molecular moderna. Vários avanços no entendimento do funcionamento das redes de genes foram feitos com a descrição desse sistema complexo por meio de modelos de redes. A caracterização dessas redes permite conhecer como tais sistemas são organizados e permite construir modelos quantitativos para a dinâmica de interação que envolve um grande número de genes e uma elevada complexidade. O ponto central do nosso trabalho é a análise da estabilidade frente a mutações de uma rede de interação gênica descrita por um modelo de autômatos celulares proposto por Sales- Martins-Stariolo em redes livres de escalas. Redes livres de escalas são caracterizadas por distribuições de graus de conectividades dos sítios (genes) descritas por leis de potencia. A dinâmica deste modelo apresentou um comportamento caracterizado por duas fases distintas: congelada e caótica. O número de tipos celulares diferentes (atratores) parece crescer exponencialmente com o número N de genes na rede na fase caótica e linearmente na fase congelada. Na região congelada a maiorias está no estado ativo ou inativo, os períodos dos atratores são pequenos, todos com praticamente o mesmo valor, crescendo linearmente com N e a rede é estável a mutações. Na região caótica temos atratores com períodos que crescem mais rapidamente, ainda de forma linear, e mesmo um pequeno dano ou mutação introduzido na rede se propaga para uma fração finita de sítios. O sistema, é, portanto, extremamente sensível às condições iniciais e instável. As fronteiras entre as fases congeladas e caóticas no espaço de parâmetro do modelo de Sales-Martins-Stariolo para regulação gênica em redes livres de escalas foram determinadas usando simulações computacionais.
ASSUNTO(S)
controle de genes propagação de danos autômatos celulares cellular automata damage spreading complex networks fisica da materia condensada gene control redes complexas
