Analysis of a stochastic control model of cell cycle gene regulation

• Grant number: 08/02333-9
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Master
• Start date: August 01, 2008
• End date: February 28, 2010
• Field of knowledge: Physical Sciences and Mathematics - Mathematics - Applied Mathematics
• Principal Investigator: Junior Barrera
• Grantee: Ubiratan Augusto Lima
• Host Institution: Instituto de Matemática e Estatística (IME). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brazil

Abstract

O conjunto de fenômenos que regem o ciclo de crescimento e divisão das células é conhecido como sistema de controle do ciclo celular. Esse sistema de controle é altamente conservado em organismos eucarióticos e crucial para sua saúde. Anomalias em seu funcionamento têm comumente uma conseqüência dramática: o câncer. Dentre os esforços para se conhecer melhor o ciclo celular e seu sistema de controle, uma abordagem promissora é a modelagem matemática. Alguns modelos recentemente propostos foram capazes de reproduzir em parte o comportamento observado nas células eucarióticas. Um desses modelos foi proposto em 2007 por nosso grupo. As simulações computacionais de nosso modelo - o primeiro não-determinístico a ser proposto - revelaram que ele apresenta robustez e estabilidade não observadas em modelos anteriores. Isso se traduziu em resultados mais coerentes com aquilo que se observa na Biologia. Pretendemos, agora, aprofundar nossa compreensão desse modelo, empregando Processos Estocásticos e Teoria do Controle para analisar analiticamente a estabilidade e a robustez observadas. Eventualmente, nossos estudos podem levar à proposta de um modelo equivalente simplificado ou à consolidação do modelo conhecido como um modelo mínimo. Esperamos dessa maneira promover um avanço na modelagem matemática do ciclo celular, que possa vir a contribuir para associar sistemas de genes reais ao modelo proposto. (AU)