| Περίληψη: | Οι πρωτεϊνικές αλληλεπιδράσεις (PPI) αναφέρονται στην σύνδεση δύο ή περισσοτέρων πρωτεϊνών ώστε να εκτελεστεί μια βιολογική λειτουργία. Την τελευταία δεκαετία, νέες τεχνολογίες υψηλής απόδοσης για τον εντοπισμό αυτών των αλληλεπιδράσεων έχουν παράγει μεγάλης κλίμακας σύνολα δεδομένων τόσο του ανθρώπου όσο και των περισσοτέρων ειδών. Με την αναπαράσταση αυτών των δεδομένων σε δίκτυα, με τους κόμβους να αναπαριστούν τις πρωτεΐνες και τις ακμές τις αλληλεπιδράσεις, μπορούν να εξαχθούν χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με τον προσδιορισμό της λειτουργίας των πρωτεϊνών/πρόβλεψη ή σχετικά με το πώς να σχεδιαστούν κατάλληλα φάρμακα που προσδιορίζουν τα νέα γονίδια-στόχους για τον καρκίνο ή τους μηχανισμούς που ελέγχουν (ή ρυθμίζουν) τις βιολογικές αλληλεπιδράσεις που είναι υπεύθυνες για την καλή ή την κακή λειτουργία ενός κυττάρου.
Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής, κληθήκαμε να κάνουμε λειτουργική πρόβλεψη των πρωτεϊνών στο δίκτυο πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων του ανθρώπου εφαρμόζοντας μια μέθοδο δυναμικής επικάλυψης η οποία βασίζεται στον έλεγχο του πώς οι ταλαντωτές οργανώνονται σε ένα «αρθρωτό»(modular) δίκτυο σχηματίζοντας διεπαφές συγχρονισμού και κοινότητες επικάλυψης. Μελετήσαμε το δίκτυο πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων του ανθρώπου και τις κλάσεις λειτουργιών θεωρώντας ένα σύνολο ταλαντωτών φάσης (phase oscillators) με μία τοπολογία συνδέσεων που ορίζεται από το δίκτυο πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων του ανθρώπου. Συγκεκριμένα, αρχίσαμε με μία απλή ομαδοποίηση για κάθε πρωτεΐνη και έπειτα χρησιμοποιήσαμε την μέθοδο δυναμικής επικάλυψης για τον προσδιορισμό των λειτουργιών των πρωτεϊνών του PPI δικτύου. Στην συνέχεια, εντοπίσαμε εκείνες τις πρωτεΐνες οι οποίες δεν είχαν ομαδοποιηθεί σωστά καθώς και τις πρωτεϊνες που ήταν πιθανόν να «συμμετείχαν» σε περισσότερες από μία λειτουργικές κλάσεις (πολυλειτουργικές πρωτεΐνες).
Με κατάλληλο έλεγχο των αλληλεπιδράσεων μεσαίας κλίμακας του δικτύου των δυναμικών συστημάτων που δημιουργήθηκε παρήχθησαν χρήσιμες πληροφορίες για τις μικρής και μεγάλης κλίμακας διαδικασίες μέσω των οποίων οι βιολογικές διεργασίες οργανώνονται σε ένα κύτταρο γεγονός που αποκαλύπτει ότι η μέθοδος είναι ικανή όχι μόνο να εντοπίσει τις μη σωστά ομαδοποιημένες πρωτεΐνες αλλά και να αποκαλύψει αυτές που έχουν διπλή λειτουργικότητα (2 λειτουργίες).
|
|---|
