SYMBOLIC

Metabolian ja geeniekspression systeemiset mallit

Avainsanat: bioinformaatiotekniikka, geeniekspressio, metabolia, datapohjainen mallitus, piilomuuttujamallit, säätelyvuorovaikutukset

Bioinformaatiotekniikan mittausmenetelmien kehittymisen seurauksena dataa solujen toiminnasta on saatavilla runsaasti, mutta tarkat mallitustyökalut puuttuvat. Tämä johtuu mallitettavien prosessien kompleksisuudesta ja muuttujien suuresta lukumäärästä.

Tutkimuksen tavoitteena on muodostaa datapohjaisia mallirakenteita, joilla solujen toimintaa ja geenien vuorovaikutuksia pystyttäisiin mallintamaan aikaisempaa tarkemmin. Tutkimuksen tuloksien avulla on tarkoituksena parantaa biologisten systeemien toiminnan tuntemusta. Erityisesti pyritään mallintamaan solujen reagointia askelmaisiin ympäristön muutoksiin sekä tiettyjen geenien toiminnan eston vaikutuksia koko solun toimintaan. Saatuja tuloksia voidaan hyödyntää esimerkiksi modifioiduilla soluilla tapahtuvassa entsyymituotannossa.

Potentiaalisia uusia säätelyvuorovaikutuksia etsitään geenisiruilla mitattujen ilmenemisaineistojen perusteella ja selvitetään mahdollisuuksia dynaamisten piilomuuttujamallien käyttöön

Julkaisut

• Olli Haavisto and Heikki Hyötyniemi,
  "Multivariate regression applied to gene expression dynamics,"
  in Computational Intelligence in Bioinformatics, Arpad Kelemen, Ajith Abraham and Yuehui Chen (eds.), Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2008, pp. 257-275.
• Olli Haavisto, Heikki Hyötyniemi and Christophe Roos,
  "State space modeling of yeast gene expression dynamics,"
  Journal of Bioinformatics and Computational Biology, Vol. 5, no. 1, pp. 31-46, 2007.
  Electronic publication
• Olli Haavisto and Heikki Hyötyniemi,
  "Neocybernetic modeling of a biological cell,"
  in Proceedings of the Ninth Scandinavian Conference on Artificial Intelligence (SCAI 2006), Timo Honkela, Tapani Raiko, Jukka Kortela and Harri Valpola (eds.), Espoo, Finland: Finnish Artificial Intelligence Society, 2006, pp. 209-216.