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J-GLOBAL ID：201902220924261140   整理番号：19A1477773

多層生物ネットワークの制御と複雑な疾患の標的同定への応用【JST・京大機械翻訳】

Control of multilayer biological networks and applied to target identification of complex diseases

著者 (3件)： Zheng Wei (School of Mathematics and Statistics, Wuhan University, Wuhan, China) ,  Wang Dingjie (School of Mathematics and Statistics, Wuhan University, Wuhan, China) ,  Zou Xiufen (School of Mathematics and Statistics, Wuhan University, Wuhan, China)
資料名： BMC Bioinformatics (Web)  (BMC Bioinformatics (Web))
巻： 20  号： 1  ページ： 271  発行年： 2019年 
JST資料番号： U7025A  ISSN： 1471-2105  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ネットワークは様々な生物学的システムの構造をモデル化するために広く使われてきた。生物学的ネットワークに関する研究の究極の目的は,信号を操作することによって,生物学的システム構造を望ましい状態にすることである。単層ネットワークの線形制御における大きな進歩にもかかわらず,多くの複雑な生物学的システムが多層ネットワーク構造と非常に複雑な非線形プロセスを有することが観察されている。本研究では,最小結合最適化問題として問題を定式化することにより,多層ネットワーク構造を有する非線形動的システムを制御するための一般的フレームワークを提案した。特に,任意の動的アトラクタに向けて多層非線形動的システムを操縦できる最小ドライバノードを同定するための新しい手法を提案した。3つの疾患関連生物学多層ネットワークを用いて,著者らのアプローチの有効性を実証した。さらに,著者らが提案したアルゴリズムによって同定された最小ドライバノードの集合において,いくつかのノードが生物学的実験における薬物ターゲットとして作用できることを確認した。他のノードは薬物標的として報告されていない;しかし,それらは既存の文献からの重要な生物学的プロセスにも関与している。提案した方法は,複雑な病気を研究するためのより高い薬物標的濃縮またはより意味のあるステアリングノードを決定するための有望なツールとなり得る。Copyright 2019 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 動的系 ,  線形性 ,  定式化 ,  *多層 ,  有効性 ,  アトラクタ ,  モデリング ,  生体系 ,  アルゴリズム ,  最適化問題 ,  ネットワーク構造 ,  単一層 ,  *ネットワーク
準シソーラス用語： 創薬標的 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 多層ネットワーク ,  ネットワーク制御 ,  非線形動的システム ,  IISGアルゴリズム ,  ドライバのノード

分類 (1件)： 分子・遺伝情報処理  (JE15040B)

引用文献 (53件)：

• Ruths J, Ruths D. Control profiles of complex networks. Science. 2014;343(6177):1373-1376.
• Liu YY, Slotine JJ, Barabási AL. Controllability of complex networks. Nature. 2011;473(7346):167-173.
• Adv Complex Syst; Estimation of control energy and control strategies for complex networks; D Wang, S Jin, F-X Wu, X Zou; 18; 07n08; 2015; 10.1142/S0219525915500186; citation_id=CR3
• Yan G, Vértes PE, Towlson EK, Chew YL, Walker DS, Schafer WR, Barabási A-L. Network control principles predict neuron function in the Caenorhabditis elegans connectome. Nature. 2017;550(7677):519-523.
• Nat Commun; Exact controllability of complex networks; Z Yuan, C Zhao, Z Di, W-X Wang, Y-C Lai; 4; 2013; 2447; 10.1038/ncomms3447; citation_id=CR5

タイトルに関連する用語 (6件)： 多層 ,  生物 ,  疾患 ,  標的 ,  同定 ,  応用