The structure and dynamics in gene regulation networks

Tipik bir biyolojik sistemin yapısı ve dinamiği, ögelerinin birbirleri ile homojen olmayan ve güçlü etkileşimleri sebebiyle karmaşıktır. Dinamik incelemelerde kullanılan türevli denklemler gibi klasik diyebileceğimiz matematiksel yöntemler, bu tür karmaşık sistemlerin incelenmesinde her zaman uygun olmayabilir. Çizge kuramsal modeller ise daha yüzeysel olsa da bu tür sistemlerin incelenmesi için daha etkili bir yöntem olabilir.Bu tezde, ilk olarak biyolojik sistemlerin sunumu için ağ modellemesi ele aldım. Topolojik ve dinamik inceleme araçları geliştirilip çeşitli model ağlara uyarlandı. Özelde, model ağlar için çekici özelliklerinin sistem büyüklüğü ile ölçeklenmesi ve dağılımları incelendi. Ayrıca, kuramsal dayanıklılık ifadeleri tartışıllıp ve hesaplamalı olarak doğrulukları sınandı.Bu tezdeki ana biyoloji araştırması, transkripsiyonel gen ifadesinin düzenlenmesinin eşzamanlı ve deterministik güncellenen Boolyan ağ modeli ile incelenmesi olmuştur. Etkileşim ağı bilinen maya, Saccharomices Cerevisiae'nın çekici yapısını ve dayanıklılığını inceledim ve model ağlar ile karşılaştırdım. Ayrıca, mayanın gen ifadesi ağının topolojik muhtemel temellerini irdeleyen yeni bir modeli tartışdım ve bu modeli dinamik olarak inceledim.Bu tezde ayrıca bir başka ağ modellenmesi olan; asıl protein yapısından elde edilen bağdaşmaz (incompatibility) ağ ile protein kinetiğinin incelenmesi yer almaktadır. Elimizdeki sınırlı veri ile yapılan sınamalarda geleneksel olarak kullanılan belirli topolojik özellikler ile fi-değerleri arasında bağıntı olmadığını gösterdim.