שיטות חישוביות להבנה של רשתות גנטיות של תאי כליה

Computational methods for understanding kidney gene networks

תיאור הפרויקט ותכולתו:

מחלות כליה כרוניות נמצאות בעליה מתמדת בקרב האוכלוסייה, וכיוון שכיום הן אינן ניתנות לריפוי , החולים בהם עוברים סבל רב ופגיעה באיכות החיים, בנוסף למחיר כלכלי כבד המוטל על מערכות הבריאות. הבנה עמוקה יותר של הרשתות הגנטיות שמבקרות את תהליכי ההתפתחות וההתמיינות של תאי כליה עשויה לשמש בעתיד כלי חיוני בניסיונות לפתח שיטות טיפוליות חדשות. בפרויקט נשתמש בכלים ואלגוריתמים חדשניים שמאפשרים לבנות מודלים חישוביים של רשתות גנטיות תוך התמקדות בהבנת תהליכים התפתחותיים בכליה. 
 
במהלך הפרויקט הסטודנטים ירכשו ידע בשיטות מידול של רשתות גנטיות, עם דגש  על שימוש בשיטות אימות פורמלי וסינתזה    (Formal Verification and Synthesis)    ויישמו אותו  על ידי שימוש באלגוריתמים לבנייה אוטומטית של מודל של רשתות גנטיות, המסוגל להסביר תוצאות ניסיוניות של ביטוי גנים (Gene Expression)  של תאי כליה ולהציע ניבוי של התנהגות תאים בתנאי סביבה שונים או רקע גנטי של מוטציות רלוונטיות. היישום עבור המערכת הביולוגית אינו מניח ידע מוקדם של הסטודנטים בביולוגיה, ויתבצע בשיתוף פעולה עם המעבדה של ד"ר תומר קליסקי.

דרישות:

83691 Formal Verification and Synthesis (במקביל לפרויקט)

מקורות:

B. Yordanov, S-J Dunn, H Kugler, A. Smith, G. Martello and S.  Emmott, S. A Method to Identify and Analyze Biological Programs through Automated Reasoning, In Press, 2016.

Y. Shavit, B. Yordanov, S-J Dunn, C.M. Wintersteiger, T. Otani, Y. Hamadi, F.J. Livesey and H. Kugler. Automated Synthesis and Analysis of Switching Gene Regulatory Networks, In Press, 2016.

O. Pleniceanu, O. Harari-Steinberg, B. Dekel, Concise review: Kidney stem/progenitor cells: Differentiate, sort out, or reprogram? Stem Cells. 28, 1649–1659 (2010).

email: hillelk@biu.ac.il