Modeling Embryonic Development in Drosophila by Evolutionary Learning of Dynamical System

동역학 시스템의 진화적 학습에 의한 초파리 발생과정 모델링

  • Rhee Je-Keun (Graduate Program in Bioinformatics, Seoul National University) ;
  • Nam Jin-Wu (Center for Bioinformation Technology (CBIT), Seoul National University) ;
  • Joung Je-Gun (Graduate Program in Bioinformatics, Seoul National University) ;
  • Zhang Byoung-Tak (School of Computer Science and Engineering, Seoul National University)
  • 이제근 (서울대학교 생물정보학 협동과정) ;
  • 남진우 (서울대학교 바이오정보기술연구센터) ;
  • 정제균 (서울대학교 생물정보학 협동과정) ;
  • 장병탁 (서울대학교 컴퓨터공학부)
  • Published : 2005.11.01

Abstract

초파리 초기 발생과정은 gap 유전자, pair-rule 유전자, polarity 유전자의 세 가지 유전자 그룹에 의해서 조직화 된다. Gap 유전자들에 의해 pair-rules 유전자들의 발현이 조절되며, 이들에 의해 결국 polarity 유전자들의 발현을 조절함으로써, 정확한 위치에서 각 기관의 형성을 유도한다. 특히 분열 14단계에서는 pair-rule 유전자 중의 하나인 eve 유전자의 발현이 조절되는데, eve 유전자는 배아의 분할의 줄무늬를 형성시키는 유전자에 해당된다. 본 논문에서는 eve 유전자의 발현조절자인 hunchback, giant, kruppel, bicoid의 gap 유전자들로 구성된 조절 네트워크를 S-system을 이용하여 모델링하였다. 이를 통해 각 유전자들의 발현 데이터로부터 파라미터들을 진화 연산을 통해 예측하고, 각 유전자들의 발현에 대한 시뮬레이션 결과를 보여준다. 예측된 결과와 실제 데이터의 비교는 전체적으로 패턴이 서로 유사함을 보여주고 있다.

Keywords