Geri Dön

Modeling and evolutionary analysis of gene regulatory networks

Genetik düzenleyici ağların matematiksel modellenmesi ve evrimsel analizi

PDF İndir

  1. Tez No: 372533
  2. Yazar: SEHER UĞURCUKLU
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. CEM ÖZEN, DOÇ. DR. ALBERT GÜVENİŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
  6. Anahtar Kelimeler: Dynamical Systems, Gene Regulatory Networks, Evolutionary Algorithm, Mathematical Modeling, Inference, Optimization
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Biyomedikal Mühendislik Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Matematiksel modelleme yontemleri, Sistem Biyolojisi ve Sentetik Biyoloji alanmdaki ara§tirmalarm vazgegilmez bir unsuru haline gelmi§tir. Biyolojik sistem-leri inceleyen bilgisayar simiilasyonu gah§malan, deneysel gah§malara tamamlayici bir yontem olarak hipotezin geli§tirilmesi-dogrulanmasi dongiisiinde kullanilmaktadir. Bu gah§ma, gen ekspresyonu modellerini baz alan genetik duzenleyici dinamik-lerin modellenmesi ve analizi hakkmdadir. Cah§mamiza rastgele olu§turulmu§ gen aglannm osilasyon dinamigine bagh bir istatistiksel analizle ba§hyoruz. Sonrasinda sta-bil periyodik osilasyonlar yapan bir grup gen sistemi tasarlayarak, bilgisayar simulasy¬onu aracihgiyla bu sistemlerin davram§mdaki zamana bagh geli§imleri inceliyoruz. Ara§tirmamiz, genlerin regiilasyonunun aktivasyon ya da baskilanma etkile§imiyle saglandigi, rastgele olarak olu§turulmu§ bir gen sistemi ile ba§latihyor. Sonrasinda, gen-ler arasi etkile§imsel mutasyonlar uygulamyor. Mutasyonlar sonrasi d6nu§me ugrayan sistemler, bir evrimsel algoritma aracihgiyla hedeflenen dinamiklere yakmsamalarma bakilarak bir segime tabii tutuluyor. Bu yontemle, genler arasi duzenleyici yapilar donu§turiilerek, hedeflenen osilasyon periyoduna sahip sistemler in§a edilmis, oluyor. Ek olarak, kaotik dinamige sahip bir gen modeli ele alarak, modeldeki bir parametre varyasyonuna kar§ihk sistemdeki dinamik degi§iklikleri gozlemliyoruz. Bu yontemle, spesifik varyasyonlar altmdaki benzer sistemlerin karakteristiginin nasil be-lirlenebilecegini gosteriyoruz. Anahtar Sozcukler: Dinamik Sistemler, Genetik Duzenleyici Aglar, Evrimsel Algo¬ritma, Matematiksel Modelleme, Cikarsama, Optimizasyon.

Özet (Çeviri)

In Systems Biology and more recently emerging field of Synthetic Biology, mathematical modeling has become an indispensable component of research. As com-plementary to the experimental studies, computer simulations are used to accelerate the hypothesis generation-validation cycle of research in biological systems. This thesis is mainly concerned with modeling and inference of gene regulatory dynamics on the basis of gene expression patterns. At first, we make a statistical analysis over randomly generated genetic networks, based on their oscillatory dynamics. Then, in our model problem, we aim to design a family of genetic networks that exhibit stable periodic oscillations with a prescribed period. Later, we investigate the temporal behaviour of a system utilizing a computer simulation. We design such circuits on the basis of in silico evolution of the corresponding network model. The approach starts with a randomized gene network. Then, structural rewiring mutations are applied to the networks. In this process, evolving networks are selected depending on their closer approach to the targeted dynamics, after a mutation. By us¬ing this method, networks with required oscillation periods are constructed by changing the architecture of regulatory connections between the genes. In addition, we choose a small genetic network that exhibits chaotic dynamics, and look at the change of its dynamics against a system parameter. Such an approach is useful in deriving the characteristics of these systems under specific variations.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    216809

    Properties of content-based networks

    İçerik-temelli ağların özellikleri

    DUYGU BALCAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2007

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. AYŞE ERZAN

  2. Tez No

    1014173

    DE NOVO FRATAXİN PROTEİNİ TASARIMI: KATLANMA MOTİFLERİ, METAL İYON BAĞLANMA BÖLGELERİ, MOLEKÜLER DOCKİNG VE MOLEKÜLER DİNAMİK SİMÜLASYONLAR İLE OPTİMAL STABİLİTE İÇİN YAPAY ZEKÂ DESTEKLİ YAKLAŞIMLAR

    DE NOVO FRATAXIN PROTEIN DESIGN: AI-ASSISTED APPROACHES FOR OPTIMAL STABILITY THROUGH FOLDING MOTIFS, METAL ION BINDING SITES, MOLECULAR DOCKING AND MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS

    KEVSER KÜBRA KIRBOĞA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    BiyomühendislikSüleyman Demirel Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ECİR UĞUR KÜÇÜKSİLLE

  3. Tez No

    932994

    SLC2A1 genindeki tek nukleotid polimorfizmlerinin ın silico analizi

    In silico analysis of single nucleotide polymorphisms in the SLC2A1 gene

    ESİN CAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    BiyoteknolojiÜsküdar Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ EBRU ÖZKAN OKTAY

  4. Tez No

    956158

    Yağ asidi metabolizmasında görevli proteinlerin FoxO3a ile etkileşiminin in silico yöntemlerle incelenmesi

    Examining the interaction of the fatty acid metabolism proteins with the FoxO3a by using in silico methods

    İLKE SARAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Kültür Üniversitesi

    Moleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ PELİN ÖZFİLİZ KILBAŞ

  5. Tez No

    456308

    Dam break analysis of an existing dam by integrated hydrologic modeling and gene-expression programming

    Entegre hidrolojik modelleme ve gen-ekspresyon programlama kullanarak mevcut bir barajın yıkılma analizi

    HINDREEN MOHAMMED NAZIF JABBAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Assoc. Prof. Dr. AYTAÇ GÜVEN

Geri Dön