سجاد شفیع خانی، اعظم السادات فاطمی، گلایل نظری گلپایگانی، سید یاشار بنی هاشم، امیرهمایون جعفری،
دوره ۷، شماره ۴ - ( ۱۲-۱۳۹۹ )
چکیده
مقدمه: چرخه سلولی یکی از مهم‌ترین شبکه‌های تنظیمی است که وظیفه کنترل، رشد و تکثیر یک سلول را بر عهده دارد. با توجه به ارتباط بین چرخه سلولی و سرطان و از طرفی پیچیدگی این شبکه به لحاظ تعاملات پیچیده بین ژن‌ها و پروتئین‌های مختلف، لزوم مطالعه آن با استفاده از مدل‌های محاسباتی احساس می‌گردد. شواهد آزمایشگاهی بسیاری وجود رفتارهای تصادفی در تعاملات بین ژن‌ها و پروتئین‌ها، در شبکه‌های تنظیمی ژنی را تأیید می‌کند. فاکتور‌های ژنتیکی، دینامیک‌های تنظیمی در سطوح میکروسکوپیک، نرخ‌های رونویسی از ژن‌ها و بسیاری عوامل دیگر که وابسته به شرایط محیط می‌باشند، همگی سبب بروز رفتارهای تصادفی در سیستم بیولوژیک می‌شوند.
روش: هدف این مطالعه، ارائه یک مدل احتمالی مارکوف برای شبیه‌سازی تعاملات بین پروتئین‌ها در شبکه پیچیده چرخه سلولی مخمر و پیش‌بینی سطح فعالیت پروتئین‌ها است. ارتباط بین وزن تعاملات پروتئین/ژن ها در شبکه چرخه سلولی با احتمالات تغییر فاز با روش آنالیز حساسیت محلی بررسی می‌شود.
نتایج: با استفاده از این مدل، احتمال گذار بین فازهای مختلف چرخه سلولی در حضور سطوح مختلف نویز بررسی گردید و اثبات شد مسیر چرخه سلولی بالاترین احتمال را در بین تمام مسیرهای محتمل برای سلول دارد. با انجام آنالیز حساسیت، همبستگی بین وزن تعاملات بین پروتئین‌ها و احتمال گذار بین فازهای مختلف چرخه سلولی محاسبه گردید.
نتیجه گیری: با استفاده از نتایج آنالیز حساسیت می‌توان پیش‌بینی کرد مداخلات مختلف در شبکه چه اثری بر احتمال گذار بین فازهای مختلف چرخه سلولی می‌گذارد، لذا فرضیه‌هایی قابل تست در محیط آزمایشگاهی پیشنهاد می‌دهد. مدل این مطالعه پایداری چرخه ی سلولی در حضور سطوح متوسط نویز را اثبات می‌کند.
