Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii

Týden 12 - Dynamická analýza sítí

Na příkladu modelu kooperativní aktivity transkripčních faktorů z předch. přednášky (auth/el/1433/jaro2011/PB051/um/transcomplex.dizzy) proveďte stochastické simulace následujícími metodami:

  • Direct Gillespie
  • Gibson-Bruck
  • Tau-Leap Simple

V modelu transkripce z předchozí přednášky sledujte proměnné mRNA1 a mRNA2 z pohledu stochastické simulace. Porovnejte stochastické metody a zaměřte se na srovnání výsledků metod tau-leaping a exaktních metod. Zvyšujte hodnotu přípustné chyby metody tau-leaping. Sledujte časové okno 0-800.

Tutéž analýzu proveďte z pohledu deterministické simulace. Vyzkoušejte všechny deterministické metody a porovnejte výsledky se stochastickou simulací. Která ze sledovaných proměnných vykazuje větší variabilitu?

Sledujte vývoj proměnné protein1 a srovnejte stochastickou simulaci s deterministickou.

Sledujte chování proměnné LR v kontextu stochastické i deterministické simulace.

 

V nástroji Dizzy vymodelujte jednoduchý model zahrnující degradační reakci Y -> charakterizovanou det. kinetickou konstantou k=15s^{-1}. Uvažujte iniciální nastavení Y=1.

Porovnejte simulaci deterministickými metodami při následujícím nastavení parametrů simulace:

start time 0
stop time 0.05
time points 10
step size 0.1

Modifikujte parametry simulace a sledujte efekt na jednotlivé algoritmy.