Propagação de danos em um modelo de regulação gênica em redes livres de escalas

• Ano de defesa: 2006
• Autor(a) principal: Oliveira, Daniel Carlos de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Física Teórica e Computacional; Preparação e Caracterização de Materiais; Sensores e Dispositivos.; Mestrado em Física Aplicada; UFV
• Palavras-chave em Português: Autômatos celulares; Propagação de danos; Controle de genes; Redes complexas; Cellular automata; Damage spreading; Gene control; Complex networks; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/4227

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.