Построение моделей генных сетей

В чем состоят проблемы моделирования ГС адаптивного признака? Реальная сеть обычно обладает очень сложной, иерархической структурно-функциональной организацией, нередко содержащей сотни компонентов. Можно выделить несколько уровней организации ГС, которые учитываются при моделировании этих объектов.

Самым нижним является биохимический уровень. Здесь рассматривается огромная сеть биохимических процессов, происходящих в клетке или организме. Следующим уровнем является генетический. Здесь уже учитывается расположение и ориентация генов, регуляторных элементов, полиаллельность и т. д. Затем следует выделить клеточный уровень, где учитываются процессы активного и пассивного переноса, выделить зоны (компартменты) локализации и действия ГС и т. д. Также выделяют более высокие уровни организации — тканевый, органный, организменный, популяционный и т. д. В большинстве случаев, объекты моделирования обладают сложным нелинейным поведением в силу наличия в них отрицательных и положительных ОС.

Даже если ограничиться рассмотрением ГС на уровне отдельной клетки, можно выделить несколько зон, например, межклеточное пространство, клеточная мембрана, цитоплазма, ядро. Кроме общих, в каждой зоне идут свои процессы, продукты которых воздействуют на ГС других зон. Далее необходимо описать ГС, отдельные части которых распределены по более крупным компартментам организма, таким, как группы клеток, органы и ткани. Для полного описания генных сетей желательно рассмотрение протекающих в них взаимосвязанных процессов на уровне целого организма.

При этом возникают трудности, связанные как с моделированием систем очень большой размерности, так и проведением экспериментов с реальными ГС. Поэтому пока исследования концентрируются на относительно небольших ГС, допускающих прямое сравнение с экспериментальными данными. 6,7].