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Caracterização e modelagem de redes biológicas

Processo: 07/50882-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de julho de 2007
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2011
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Sistemas de Computação
Pesquisador responsável:Luciano da Fontoura Costa
Beneficiário:Matheus Palhares Viana
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:05/00587-5 - Modelagem por redes (grafos) e técnicas de reconhecimento de padrões: estrutura, dinâmica e aplicações, AP.TEM
Assunto(s):Morfometria   Redes complexas

Resumo

Entender como sistemas biológicos tão complexos, como o pulmão e o cérebro, se organizam e se formam permanece um desafio para os cientistas. Nem todos os agentes que contribuem para o processo de formação dessas estruturas são conhecidos. Recentemente, foram dados os primeiros passos para desvendar alguns desses mecanismos de desenvolvimento. O mapeamento genético tem revelado como regras aparentemente simples são capazes de transformar, por exemplo, um único tubo primordial constituído por uma única camada epitelial, em uma estrutura complexa, com mais de um milhão de ramificações, como o pulmão. Neste projeto de doutorado pretendemos estudar e caracterizar diversas estruturas biológicas ao longo do seu desenvolvimento. Em particular, estaremos interessados em estruturas ramificadas, que podem ser mapeadas em redes geográficas tridimensionais. Dentre outros métodos, pretendemos caracterizar estas estruturas utilizando conceitos de redes complexas, visualização 3D e geometrias diferencial e discreta, sendo que as duas primeiras abordagens têm sido desenvolvidas com sucesso pelo Prof. Luciano, inclusive como parte do programa de mestrado do solicitante. Por fim, propomos a construção de modelos que reproduzam ao menos qualitativamente as características dos sistemas biológicos reais. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre a bolsa:
Células “mães” se sacrificam por “filhas” 
Células “mães” se sacrificam por “filhas” 
Matéria(s) publicada(s) na Revista Pesquisa FAPESP sobre a bolsa::
Pesquisadores revelam a relação entre células 'mães' e 'filhas' 

Publicações científicas (10)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
RAFELSKI, SUSANNE M.; VIANA, MATHEUS P.; ZHANG, YI; CHAN, YEE-HUNG M.; THORN, KURT S.; YAM, PHOEBE; FUNG, JENNIFER C.; LI, HAO; COSTA, LUCIANO DA F.; MARSHALL, WALLACE F. Mitochondrial Network Size Scaling in Budding Yeast. Science, v. 338, n. 6108, p. 822-824, NOV 9 2012. Citações Web of Science: 72.
VIANA, MATHEUS PALHARES; COSTA, LUCIANO DA FONTOURA. Fast long-range connections in transportation networks. Physics Letters A, v. 375, n. 15, p. 1626-1629, APR 11 2011. Citações Web of Science: 5.
COSTA, LUCIANO DA FONTOURA; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; TRAVIESO, GONZALO; RODRIGUES, FRANCISCO APARECIDO; VILLAS BOAS, PAULINO RIBEIRO; ANTIQUEIRA, LUCAS; VIANA, MATHEUS PALHARES; CORREA ROCHA, LUIS ENRIQUE. Analyzing and modeling real-world phenomena with complex networks: a survey of applications. ADVANCES IN PHYSICS, v. 60, n. 3, p. 329-412, 2011. Citações Web of Science: 257.
SILVA‚ FN; VIANA‚ MP; TRAVENÇOLO‚ B.A.N.; COSTA‚ L.F. Investigating relationships within and between category networks in wikipedia. Journal of Informetrics, v. 5, n. 3, p. 431-438, 2011.
SILVA, FILIPI NASCIMENTO; TRAVENCOLO, BRUNO A. N.; VIANA, MATHEUS P.; COSTA, LUCIANO DA FONTOURA. Identifying the borders of mathematical knowledge. Journal of Physics A-Mathematical and Theoretical, v. 43, n. 32 AUG 13 2010. Citações Web of Science: 5.
COSTA, L. DA F.; TRAVENCOLO, B. A. N.; VIANA, M. P.; STRANO, E. On the efficiency of transportation systems in large cities. EPL, v. 91, n. 1 JUL 2010. Citações Web of Science: 13.
VIANA, MATHEUS PALHARES; TRAVENCOLO, BRUNO A. N.; TANCK, ESTHER; COSTA, LUCIANO DA FONTOURA. Characterizing topological and dynamical properties of complex networks without border effects. PHYSICA A-STATISTICAL MECHANICS AND ITS APPLICATIONS, v. 389, n. 8, p. 1771-1778, APR 15 2010. Citações Web of Science: 5.
TRAVENCOLO, BRUNO A. N.; VIANA, MATHEUS PALHARES; COSTA, LUCIANO DA FONTOURA. Border detection in complex networks. NEW JOURNAL OF PHYSICS, v. 11, JUN 12 2009. Citações Web of Science: 17.
VIANA, MATHEUS PALHARES; TANCK, ESTHER; BELETTI, MARCELO EMILIO; COSTA, LUCIANO DA FONTOURA. Modularity and robustness of bone networks. MOLECULAR BIOSYSTEMS, v. 5, n. 3, p. 255-261, 2009. Citações Web of Science: 18.
MENG, STEFAN; GEYER, STEFAN H.; COSTA, LUCIANO DA F.; VIANA, MATHEUS P.; WENINGER, WOLFGANG J. Objective characterization of the course of the parasellar internal carotid artery using mathematical tools. SURGICAL AND RADIOLOGIC ANATOMY, v. 30, n. 6, p. 519-526, AUG 2008. Citações Web of Science: 12.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
VIANA, Matheus Palhares. Caracterização e modelagem de redes biológicas geográficas. 2011. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física de São Carlos São Carlos.

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