Русская версия English version   
Том 15   Выпуск 1   Год 2020
Математическая модель, связывающая Ca2+-зависимый сигнальный путь с регуляцией экспрессии генов в клетках скелетной мышцы человека

Акбердин И.Р.1,2,3, Вертышев А.Ю.4, Пинтус С.С.1,5, Попов Д.В.6, Колпаков Ф.А.1,5

1ООО «БИОСОФТ.РУ», Новосибирск, Россия
2Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск, Россия
3Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия
4ЗАО «СИТЭС-ЦЕНТР», Москва, Россия
5Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск, Россия
6Государственный научный центр Институт медико-биологических проблем РАН, Москва, Россия

Аннотация. Адаптация клеток скелетных мышц к регулярным аэробным физическим нагрузкам обеспечивается активацией в них сигнальных путей во время и после каждого упражнения, приводящей к изменению экспрессии огромного количества генов. Несмотря на существующие попытки экспериментально исследовать механизмы регуляции и передачи сигналов при адаптации мышечных клеток к физической нагрузке, количественный вклад отдельных сигнальных молекул в регуляцию экспрессии генов внутриклеточного ответа до сих пор полностью не исследован. В работе представлена разработанная на основе модульного подхода математическая модель активации Ca2+-зависимого сигнального пути с последующим изменением экспрессии генов раннего и отложенного ответов на физическую нагрузку в клетках скелетных мышц человека. Численный анализ модели выявил ключевые этапы в пути передачи сигнала и показал необходимость введения в модель параметров, характеризующих синтез и созревание транскрипционных факторов, регулирующих экспрессию генов отложенного ответа для адекватного воспроизведения транскриптомных данных, полученных в экспериментах с участием добровольцев.

Ключевые слова: математическая модель, скелетная мышца, физическая нагрузка, Ca2+-зависимый сигнальный путь, транскриптом, секвенирование  РНК, регуляция экспрессии, BioUML.

Содержание Оригинальная статья
Мат. биол. и биоинф.
2020;15(1):20-39
doi: 10.17537/2020.15.20
опубликована на рус. яз.

Аннотация (рус.)
Аннотация (англ.)
Полный текст (рус., pdf)
Список литературы
Доп. материалы

 

  Copyright ИМПБ РАН © 2005-2021