تحلیل شبکه های زیستی علامت دار از دیدگاه نظریه تعادل ساختاری
دوره 5، شماره 2، پاییز 1393، صفحه 55-67
مریم احسانی، محمد مهدی سپهری، سید شهریار عرب
چکیده تحلیل شبکه های زیستی علامتدار از زمینه های پژوهشی جدید در سالهای اخیر به شمار می رود. این مقاله به بررسی و مقایسه خوشه های متعادل و انجمنهای چگال به عنوان دو الگوی ساختاری متفاوت در تحلیل و کشف واحدهای ساختاری موثر در شبکه ها می پردازد. اگرچه بنابر مطالعات موجود شبکه های زیستی به سمت ساختار متعادل گرایش دارند، اما این پژوهش نشان میدهد که الگوی انجمنهای چگال در شبکه های بازنویسی سلولهایecoli و yeast از طرح خوشه های متعادل فاصله داشته و تعداد پیوندهای منفی در آنها به طور معناداری بالا است. این فاصله به عنوان معیاری در ارزیابی و تحلیل ساختار و عملکرد سیستم پیشنهاد میشود. همچنین با وجود آنکه اکثریت پیوندهای بین خوشه های متعادل از نوع منفی می باشد، اما این تحقیق بر نقش پیوندهای مثبت واسطه بین خوشه های متعادل در پاسخ سیستم تاکید دارد. تحلیل داده های تعدادی شبکه تنظیم ژنی نشان میدهد که اغتشاش در وضعیت ژنهای این پیوندهای واسطه تاثیر مهمی در پاسخ کلی سیستم داشته و سبب ایجاد فاصله بیشتر تعادل جدید از وضعیت اولیه می گردد. به این ترتیب شناسایی خوشه های متعادل و ارتباطات آنها، رویکرد موثری در تعیین واحدهای موثر عملکردی و ارتباطات کلیدی شبکه ها فراهم می کند. این رویکرد در کاربردهایی نظیر هدفگیری ژنی و قطع ارتباطات موثر بین زیرواحدهای اصلی سلولی می تواند مفید واقع شود.