مدل سازي ديناميكي سلول هاي پلي پلوئيد سرطاني براي شناسايي پروتئين هاي موثر در اهداف دارويي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي برق

كارشناسي ارشد

بر اساس آخرين داده‌هاي مربوط به سازمان جهاني بهداشت، سرطان به عنوان دومين عامل مرگ‌ومير در سطح جهان شناخته مي‌شود. علي‌رغم پژوهش‌هاي زيادي كه براي درمان كامل سرطان شده است، همچنان با مقاومت دارويي سلول‌هاي سرطاني در انواع درمان‌ها مواجه هستيم. براي حل اين مشكل، زيست‌شناسي سيستم‌ها پيشنهاد شد كه يك رويكرد بين‌رشته‌اي در زيست‌شناسي و پزشكي است كه از فناوري، محاسبات رياضي، فيزيك و مدل‌سازي براي درك ساختار و عملكرد سيستم‌هاي زنده استفاده مي‌كند. مدل‌سازي شبكه‌هاي زيستي به‌عنوان روشي براي جمع‌آوري و ادغام سيستماتيك داده‌هاي زيستي عمل مي‌كند و امكان آزمايش و اعتبارسنجي اصول بنيادي مكانيسم‌هاي زيستي را فراهم مي‌سازد. يكي از رويكردهاي زيست‌شناسي سامانه‌اي ايجاد معادلات ديناميكي از عملكرد و ماهيت بيماري سرطان است. به‌ويژه، معادلات ديفرانسيل معمولي به‌طور گسترده‌اي براي درك جامعي از رفتار و سازوكارهاي پيچيده سيستم‌هايي چون سرطان در زيست‌شناسي استفاده مي‌شوند. يكي از انواع سلول‌هاي سرطاني كه امروزه به ارتباط اين سلول‌ها با سرطان پي برده‌اند، سلول‌هاي پلي‌پلوئيدي هستند كه ساختار چندهسته‌اي و مقاومي نسبت به انواع درمان‌ها دارند. اين سلول‌ها اخيرا به‌عنوان عامل اصلي بقاي سلول‌هاي سرطاني پس از درمان شناخته شده‌اند. در اين پايان‌نامه، هدف نهايي مدل‌سازي شبكه پروتئوميك اين سلول‌ها به كمك داده‌هاي واقعي و شناسايي پروتئين‌هاي موثر سلول‌هاي پلي‌پلوئيدي است. ابتدا با مطالعه انواع سلول‌هاي پلي‌پلوئيدي، سلول‌هاي پلي‌پلوئيد مرتبط با سرطان را شناخته، سپس داده‌هاي تجربي به‌دست آمده از اين سلول‌ها در مقياس پروتئوميكس را جستجو كرده و با استخراج و تحليل اين داده‌ها به كمك نرم‌افزارهاي زيست‌شناسي سامانه‌اي، ميزان غلظت و خوانش انواع پروتئين‌هاي موجود در اين سلول‌ها را به‌دست آورده و با وارد كردن شدت خوانش هريك از اين پروتئين‌ها در ابزار ساخت مدل معادلات ديفرانسيل، يك مدل معادلات ديفرانسيل معمولي در مقياس بزرگ از اين سلول‌هاي سرطاني ساخته مي‌شود. اين مدل نيازمند تخمين و بهينه‌سازي پارامترها است كه پس از بهينه‌سازي پارامترها با تحليل مدل ابتدا به كمك شبيه‌سازي عددي مجموعه معادلات، ميزان درستي معادلات به‌دست آمده بامقايسه پاسخ زماني معادلات با داده‌هاي تجربي بررسي شد. در انتها به كمك آناليز حساسيت با الگوريتم نوشته‌شده متناسب با داده‌هاي مقياس بزرگ اين پايان‌نامه، پروتئين‌هاي موثر و پارامترهاي اساسي مجموعه معادلات به‌دست آمد و در انتها اين مجموعه پروتئين‌هاي موثر براي استفاده در اهداف دارويي درمان سرطان به مركز پزشكي بازساختي دانشگاه اصفهان گزارش شده است.

237034

كنترل

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان