Game theoric analysis of MAPK signaling pathways in Saccharomyces cerevisiae
Maya hücresindeki MAPK sinyal yolizlerinin oyun teorisi yaklaşımıyla analizi
- Tez No: 179064
- Danışmanlar: PROF.DR. KUTLU Ö. ÜLGEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Bayes ağlar, Oyun teorisi, Bayes networks, Game theory
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hücreiçi sinyal aglarının anlasılması, gerek hastalıkların arkasında yatan moleküler metabolizmaların ortaya çıkarılmasında gerekse de canlı hücrelerin çevrelerindeki degisimlere uyumunun açıklanmasında önem tasımaktadır. Sinyal yolizleri dallanarak aralarında iletisim halinde olan bir yapıya dönüsürler ve bu sekilde birden çok molekülün birbiriyle baglantılı oldugu karmasık sinyal agları olustururlar. Yakın zamanda her MAPK yolizinin, bünyesindeki sinyalleme elemanlarının bu yolizlerince ortak kullanıldıgı bir agın parçası oldugu anlasılmıstır. Bilinen neredeyse tüm hastalıklar bu sinyal aglarında anormallikler gösterdikleri için bu agların topolojisi ile fonksiyonları arasındaki baglantıların ardında yatan prensiplerin ortaya çıkarılması sistem biyolojisindeki ana hedeflerden biridir. Bu çalısmada, olasılıklı grafik modeli aracılıgıyla (Bayes Agı), mayanın MAPK agları için alternatif sinyal mekanizmalarının uygunlugu test edilmistir. MAPK yolizleri arasında büyük oranda ortak kullanılan elemanlar dolayısıyla olusan karısıklık sebebiyle biolojik olarak aktif olması beklenmeyen çesitli sinyal iletim mekanizmalarının olası oldugu gözlemlenmistir. Bunun yanı sıra, bir oyuncunun en uygun strajesinin diger oyuncuların olası stratejileri de gözönünde bulundurularak belirlendigi bir oyun teorisi formülasyonu uygulanması sonucu ortak kullanım dolayısıyla ortaya çıkan hatalı beklentileri yok eden, ideal strateji kararlarını ifade eden bir Nash dengesi ortaya çıkmıstır ve biyolojiyi basarılı bir sekilde yansıtmıstır. Bu matematiksel yaklasım mantıksal adımlarla komplike biyolojik sistemlerin de gerçegi yansıtacak sekilde modellenebilmesinin mümkün oldugunu göstermistir. Önerilen metod, gelismekte olan biyolojik verilerin ısıgında ag topolojisinin evrimsel yapılandırılmasının altında yatan prensiplerin ortaya çıkarılmasını olası kılacaktır.
Özet (Çeviri)
Understanding cellular signaling is central for gaining insight into the molecular mechanisms behind diseases as well as adaptation of living cells to changes in the environment. Signaling pathways are often branched in an interconnected fashion and are therefore integrated into signaling networks that are quite complex with many levels of interconnectivity of different molecular components. Recently, it became apparent that each MAPK pathway is a part of a network in which there is extensive sharing of signaling elements among the MAPK signaling pathways. Understanding the design principles that bridge the topology to the function of the network is a major challenge in systems biology since almost all known diseases exhibit dysfunctional aspects in these signaling networks. In the present study, using a probabilistic graph model (Bayesian Network) the feasibility of alternative signaling mechanisms was tested in the MAPK network in Saccharomyces cerevisiae. As a result of the large cross-talks between MAPK pathways, several signal transmission mechanisms that are biologically inactive were observed to be feasible. On the other hand, adaptation of a game theoretical formulation, in which the optimum strategy of a player was determined by considering the possible strategies of other players, resulted in a Nash Equilibrium (i.e., the set of optimum strategies) which eliminated the false-positives due to the crosstalk and represented the biology successfully. This mathematical framework has shown that logical reasoning is in accordance with real biology and thus provides an opportunity to model complex systems. The proposed methodology with further improvements in biological data is expected to provide more insight about the underlying principle in evolutionary construction of network topology.
Benzer Tezler
- Telekomünikasyon şebekelerinde oyun teorisi yaklaşımı
Game theory approach in telecommunications networks
SELÇUK ARSLAN
Doktora
Türkçe
2006
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiGazi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. BİLAL TOKLU
- Forcing and game-closed Boolean algebras
Zorlama yöntemi ve oyun-kapalı Boole cebirleri
RAŞİT HASAN KELER
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
MatematikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMatematik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SÜLEYMAN ÖNAL
- La fourniture des biens publics mondiaux: Une approche de la théorie des jeux aux défis mondiaux
Küresel kamu mallarının üretimi: Küresel tehditlere oyun teorik bir yaklaşım
EMİN KÖKSAL
Yüksek Lisans
Fransızca
2004
İşletmeGalatasaray Üniversitesiİktisat Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESER KARAKAŞ
