Введение
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 18
1.1. Особенности структурно-функциональной организации меристемы побега arabidopsis thaliana l 18
1.2. Гормональная регуляция развития меристемы побега растений 25
1.3. Метаболизм ауксина и его регуляция в клетке меристемы побега 28
1.3.1. Триптофан-зависимые пути биосинтеза ауксина 35
1.3.2. Триптофан-независимый путь биосинтеза ауксина 39
1.3.3. Конъюгация ауксина 41
1.3.4. Деградация ауксина 53
1.3.5. Регуляция метаболизма ауксина 56
1.3.6. Взаимодействие ауксина с другими гормонами 61
1.3.7. Заключение 62
1.4. Математические модели развития меристемы побега 66
1.5. Клеточные автоматы 70
1.5.1. История создания теории клеточных автоматов 70
1.5.2. Применение теории клеточных автоматов для моделирования биологических процессов 73
1.5.2.1. LGCA модели 76
1.5.2.2. СРМмодели 79
ГЛАВА 2. АВТОМАТИЧЕСКАЯ КОНВЕРТАЦИЯ СТРУКТУРЫ ГЕННОЙ СЕТИ В БАЗУ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ПОДСИСТЕМ 83
ГЛАВА 3. ГЕННАЯ СЕТЬ МЕТАБОЛИЗМА АУКСИНА В КЛЕТКЕ МЕРИСТЕМЫ ПОБЕГА 95
ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МЕТАБОЛИЗМА АУКСИНА В КЛЕТКЕ МЕРИСТЕМЫ ПОБЕГА ARABIDOPSIS THALIANA L 101
4.1. МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО ПУТИ СИНТЕЗА АУКСИНА В КЛЕТКЕ 101
4.2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ КОНЪЮГАЦИИ И ДЕГРАДАЦИИ АУКСИНА В КЛЕТКЕ. ... 106
4.3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РЕГУЛЯЦИИ ТРАНСКРИПЦИИ ГЕНОВ, ПРОДУКТЫ КОТОРЫХ УЧАСТВУЮТ В ПОДДЕРЖАНИИ ВНУТРИКЛЕТОЧНОГО ГОМЕОСТАЗА АУКСИНА 110
4.4. МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕТАБОЛИЗМА АУКСИНА У ВЫСШИХ И НИЗШИХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ 115
ГЛАВА 5. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАЗВИТИЯ МЕРИСТЕМЫ ПОБЕГА ARABIDOPSIS THALIANA L. В ТЕРМИНАХ КЛЕТОЧНОГО АВТОМАТА 125
5.1. Разработка математической модели развития меристемы побега arabidopsis thaliana l. в терминах клеточного автомата 125
5.1.1. Типы сигналов и их биологический смысл 125
5.1.2. Типы клеток автомата 126
5.1.3. Внутренние параметры клетки. Правила перехода 127
5.1.4. Подходы к моделированию диффузии сигналов. 130
5.7.1. Прогресс деления клеток автомата 133
5.2. Верификация математической модели 136
5.2.1. Моделирование зародыша дикого типа 137
5.2.2. Моделирование эмбриогенеза в случае мутаций I и II типа 140
5.3. Анализ чувствительности параметров математической модели 145
5.3.1. Чувствительность к коэффициенту проницаемости сигнала дифференцировки
(RD) 146
5.3.2. Чувствительность к коэффициенту диффузии стволового cuenana(Rs) 149
5.3.3. Чувствительность модели к параметрам, характеризующим биосинтез фитогормонов (SSo и SDQ) 151
5.4. Разработка и анализ визуализации клеточного автомата 153
заключение 157
ВЫВОДЫ 163
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 165
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 БАЗЫ ДАННЫХ ПО СИСТЕМНОЙ БИОЛОГИИ
ARABIDOPSIS THALIANA: 186
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 СПИСОК НАУЧНЫХ ГРУПП, РАБОТАЮЩИХ В ОБЛАСТИ
СИСТЕМНОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ БИОЛОГИИ: 188
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 КОМПЛЕКСЫ ПРОГРАММ И ГЕННЫЕ СЕТИ, РАЗРАБОТАННЫЕ
ПРИ УЧАСТИИ АВТОРА: 189
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ПОЛНОЕ ОПИСАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКОИ СИСТЕМЫ, КОНТРОЛИРУЮЩЕЙ ГОМЕОСТАЗ
ВНУТРИКЛЕТОЧНОГО АУКСИНА: 191
ПРИЛОЖЕНИЕ 5 ШАБЛОНЫ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ПОДСИСТЕМ,
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ АВТОМАТИЧЕСКОЙ
ГЕНЕРАЦИИ МОДЕЛЕЙ: 210
ПРИЛОЖЕНИЕ 6 СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПОДХОДЫ К МОДЕЛИРОВАНИЮ
РОСТА И РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ: 216
