Interações gênicas usando redes booleanas limiarizadas modeladas como um problema de satisfação de restrições

Abstract

AgradecimentosEm primeiro lugar, aos meus pais, que sempre me incentivam e se orgulham a cada passo meu.E aos meus irmãos, Dácio e Ariana.Também quero agradecer ao meu orientador, Prof. Ronaldo, sem o qual este trabalho não seria possível. E aos colegas e colaboradores Carlos Higa, Victor H. Louzada e Leandro de A. Lima.Ao Wesley Seidel, que acompanhou todo o percurso, desde o começo, ajudando nos estudos, nas escolhas e nas dificuldades. E aos amigos Wonder Alexandre, Marcelo Reis, Welington Souza e Rodrigo Zaccara, pelas noites mal dormidas de estudos, assim como pela grande cervejada no final daquele semestre terrível de Analise de Algoritmos.A Kerolin, que apesar dos pesares, foi uma das maiores incentivadoras no inicio da minha carreira acadêmica, sempre me dando forças e me levando para estudar madrugadas sem fim. Muito obrigado.Quero agradecer ainda a minha prima Adriana, a primeira acadêmica da família (que eu conheço), que da longínqua São José do Rio Preto, tenho certeza, estava torcendo por mim e mandando as melhores das energias positivas. Ao meu primo Tácio, que começou o mestrado depois de mim, mas passou na minha frente e tendo tornando uma das minhas metas de superação. E a prima Katia, que se mostrou um exemplo de superação Aos amigos do LIAMF que me acolheram como invasor, Fabio Franco, Henrique Bustamante, Vivi, Paulo de Tarso, Esdras, Erica Guetti, e aos demais amigos da IME-USP.Aos amigos mais que especiais Newton Mota, Pedro Gabriel Borges e Cesar Ricardo Gimenes, meus sócios, e a todo pessoal da Newt Labs, por aguentarem minhas reclamações e ausências. E aos amigos virtuais e conhecidos da internet por suportarem meus devaneios noturnos. As reações químicas que resultam da expressão de genes são complexas e ainda não são totalmente compreendidas. Sabe-se que os genes enviam, recebem, e processam informações formando uma complexa rede de comunicação, mas a arquitetura e dinâmica destas redes não são totalmente conhecidas. Dessa forma, um problema importante é determinar como os genes se relacionam dentro da célula. Esse processo de determinar o relacionamento entre os genes é conhecido como inferência de redes gênicas.Uma das formas para representar o relacionamento entre os genes é usar modelos matemáticos e computacionais de Redes Gênicas. Em especial, um dos modelos de grande interesse é o de Redes Booleanas (BN -do inglês Boolean Networks), no qual os genes podem assumir dois estados, ativo ou inativo, se estão, respectivamente, expressos ou não. Estes estados podem variar ao longo do tempo, dependendo de como os genes se relacionam. Nosso interesse está em estudar um caso particular deste modelo, conhecido como Redes Booleanas Limiarizadas, onde apenas uma classe de funções booleanas é utilizada para construir as BNs.Para inferir as Redes Booleanas Limiarizadas, usamos um algoritmo constituído de dois passos. Primeiro, usamos o arcabouço do Problema de Satisfação de Restrições (CSP -do inglês ConstraintSatisfaction Problem) para inferir conjuntos de soluções consistentes com uma dada s...

Dinâmica da Fermentação Alcóolica: Aplicação de Redes Booleanas na Dinâmica de Expressão Gênica em Linhagens de Saccharomyces Cerevisiae durante o Processo Fermentativo

“…Apesar dos dados biológicos serem contínuos, é possível descrever simplificadamente esses dados de maneira binária como "ligado" e "desligado" ou "ativo" e "inativo". (Li, et al, 2004;Andrade, 2010). Assim,…”