В работе представлены методы анализа структуры биологических сетей различной природы, включая генные сети, сети интерактомики, сети коэкспрессии генов, сети заболеваний и т.п.
Рассмотрены проблемы стандартизации представления сетей, методы анализа локальных и глобальных топологических свойств сетей, методы выявления подсистем в сети, методы сравнения структур сетей. Предложен оригинальный метод расчета интегральной структурной характеристики сети в виде главной компоненты, построенной на основе локальных структурных характеристик узлов – графлетов. На этой основе разработан метод сравнения сетей и построен статистический критерий проверки гипотезы о соответствии рассматриваемой сети ее структурной модели в виде случайных графов.
В качестве примера в работе представлены результаты реконструкции и анализа генной сети циркадных часов млекопитающих [1]. В результате анализа структуры генной сети выделена центральная компонента регуляции циркадного ритма, которая включает базовые регуляторные контуры, проходящие через ключевой элемент циркадных часов – белок Clock/Bmal1, а также взаимодействующие с ней функциональные подсистемы. Такая структурная модель может служить основой для построения математической модели динамики генной сети регуляции циркадного ритма.
Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (проект № 14-24-00123).
ЛИТЕРАТУРА
1. О.А. Подколодная, Н.Н. Подколодная, Н.Л. Подколодный Циркадные часы млекопитающих: генная сеть и компьютерный анализ // Вавиловский журнал генетики и селекции, 2014, том 18, № 4/2, стр. 928-938.