Слайд 2
![разные сети белок-белковые взаимодействия регуляторные сети (фактор-ген) метаболические](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-1.jpg)
разные сети
белок-белковые взаимодействия
регуляторные сети (фактор-ген)
метаболические
Слайд 3
![свойства сетей N = количество вершин распределение степеней вершин P(k)](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-2.jpg)
свойства сетей
N = количество вершин
распределение степеней вершин
P(k) = вероятность того,
что у случайно взятой вершины будет k ребер
средняя длина пути между вершинами L
Слайд 4
![случайная сеть пуассоновское распределение P(k) = exp(-λ) λk / k!](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-3.jpg)
случайная сеть
пуассоновское распределение
P(k) = exp(-λ) λk / k!
Теорема Эрдеша-Реньи: фазовый
переход – возникновение гигантской компоненты
средняя длина пути ~ log N
Слайд 5
![scale-free network P(k) ~ k–γ γ>3 – ничего особенного 2](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-4.jpg)
scale-free network
P(k) ~ k–γ
γ>3 – ничего особенного
2<γ<3 – hubs,
иерархия
γ=2 большой hub, соединенный с большой долей вершин
При γ<3 удаление случайной вершины не разрушает сеть, удаление hub’а – разрушает
средняя длина пути (при 2<γ<3) ~ log log N
Слайд 6
![Random and scale-free P(k) (linear and log scales)](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-5.jpg)
Random and scale-free P(k)
(linear and log scales)
Слайд 7
![Коэффи-циент класте-ризации Мера связи между соседями данной вершины](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-6.jpg)
Коэффи-циент класте-ризации
Мера связи между соседями данной вершины
Слайд 8
![примеры белок-белковые взаимодействия синтетические летали регуляция транскрипции метаболические сети](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-7.jpg)
примеры
белок-белковые взаимодействия
синтетические летали
регуляция транскрипции
метаболические сети
Слайд 9
![Yeast protein interaction network Data from the high-throughput two-hybrid experiment](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-8.jpg)
Yeast protein interaction network
Data from the high-throughput two-hybrid experiment (T.
Ito, et al. PNAS (2001) )
The full set containing 4549 interactions among 3278 yeast proteins
87% nodes in the largest component
The highest connected protein interacts with 285 others!
Figure shows only nuclear proteins
Слайд 10
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-9.jpg)
Слайд 11
![Гигантская компонента в графе белок-белковых взаимодействий в дрожжах Красный –](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-10.jpg)
Гигантская компонента в графе белок-белковых взаимодействий в дрожжах
Красный – летальная мутация
Оранжевый
– медленный рост
Желтый – неизвестно
Зеленый – нелетальная мутация
Слайд 12
![Белок-белковые взаимодействия в дрожжах: P(k) и размеры связных компонент](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-11.jpg)
Белок-белковые взаимодействия в дрожжах: P(k) и размеры связных компонент
Слайд 13
![Synthetic lethals in yeast](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-12.jpg)
Synthetic lethals in yeast
Слайд 14
![Rank vs. degree for metabolites and reactions in Helicobacter pylori](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-13.jpg)
Rank vs. degree for metabolites and reactions in Helicobacter pylori
Слайд 15
![Transcription regulatory network in baker’s yeast Downloaded from the YPD](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-14.jpg)
Transcription regulatory
network in baker’s yeast
Downloaded from the
YPD database:
1276 regulations among 682 proteins by 125 transcription factors (10 regulated genes per TF)
Part of a bigger genetic regulatory network of 1772 regulations among 908 proteins
Positive to negative ratio 3:1
Broader distribution of out-degrees (up to 72) and more narrow of in-degrees
(up to 21)
Слайд 16
![регуляция транскрипции (дрожжи, ChIP-chip) A: in-degree (относительно регулируемых генов): гистограмма](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-15.jpg)
регуляция транскрипции (дрожжи, ChIP-chip)
A: in-degree (относительно регулируемых генов): гистограмма (в полулогарифмических
координатах) количества промоторов с заданным числом регуляторов– экспоненциальное распределение (у большинства генов мало регуляторов). Пустые кружки – случайный граф
В: out-degree (относительно факторов): гистограмма количества факторов, связывающих заданное количество промоторов – scale-free
Слайд 17
![Transcription regulatory network in Homo Sapiens Data courtesy of Ariadne](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-16.jpg)
Transcription regulatory
network in Homo Sapiens
Data courtesy of Ariadne Genomics
obtained from the literature search: 1449 regulations among 689 proteins
Positive to negative ratio is 3:1 (again!)
Broader distribution of out-degrees
(up to 95) and more narrow of in-degrees (up to 40)
Слайд 18
![Transcription regulatory network in E. coli Data (courtesy of Uri](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-17.jpg)
Transcription regulatory
network in E. coli
Data (courtesy of Uri Alon)
was curated from the Regulon database: 606 interactions between 424 operons (by 116 TFs)
Positive to negative ratio is 3:2 (different from eukaryots!)
Broader distribution of out-degrees
(up to 85) and more narrow of in-degrees (only up to 6 !)
Слайд 19
![зависимость физиологических и геномных свойств от топологии дрожжи: ~10% genes](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-18.jpg)
зависимость физиологических и геномных свойств от топологии
дрожжи:
~10% genes with <5 links
are essential
>60% genes with >15 links are essential
гены с большим числом связей
с большей вероятностью имеют ортологов в многоклеточных эукариотах
ближе к ортологам из C. elegans
Слайд 20
![party hubs и date hubs Бимодальное распределение корреляций уровня экспрессии](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-19.jpg)
party hubs и date hubs
Бимодальное распределение корреляций уровня экспрессии
Красный: hubs
Голубой: non-hubs
Черный:
случайный граф
Party hubs: сам и соседи ко-экспрессируются (комплексы)
Date hub: нет корреляции в уровнях экспрессии (сигнальные пути)
Слайд 21
![Устойчивость к атаке (распадение гигантской компоненты) основа сети – party](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-20.jpg)
Устойчивость к атаке
(распадение гигантской компоненты)
основа сети
– party hubs
Красный: атака
на party hubs
Коричневый: атака на все хабы
Голубой: атака на date hubs
Зеленый: атака на случайные белки
Слайд 22
![мотивы клики много в графах белок-белковых взаимодействий (масс-спек. анализ комплексов](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-21.jpg)
мотивы
клики
много в графах белок-белковых взаимодействий (масс-спек. анализ комплексов – по определению)
подграфы
фиксированной структуры, встречающиеся существенно чаще, чем в случайном графе (с теми же свойствами)
Слайд 23
![Регуляторный каскад R – транскрипционная регуляция Х – ко-экспрессия](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-22.jpg)
Регуляторный каскад
R – транскрипционная регуляция
Х – ко-экспрессия
Слайд 24
![R – транскрипционная регуляция Р – белок-белковое взаимодействие Н – гомология](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-23.jpg)
R – транскрипционная регуляция
Р – белок-белковое взаимодействие
Н – гомология
Слайд 25
![Субъединицы факторов транскрипции R – транскрипционная регуляция Р – белок-белковое взаимодействие Н – гомология](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-24.jpg)
Субъединицы факторов транскрипции
R – транскрипционная регуляция
Р – белок-белковое взаимодействие
Н – гомология
Слайд 26
![R – транскрипционная регуляция Р – белок-белковое взаимодействие Х – ко-экспрессия Н – гомология](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-25.jpg)
R – транскрипционная регуляция
Р – белок-белковое взаимодействие
Х – ко-экспрессия
Н – гомология
Слайд 27
![Регулоны R – транскрипционная регуляция Р – белок-белковое взаимодействие Х – ко-экспрессия Н – гомология](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-26.jpg)
Регулоны
R – транскрипционная регуляция
Р – белок-белковое взаимодействие
Х – ко-экспрессия
Н – гомология
Слайд 28
![Р – белок-белковое взаимодействие Х – ко-экспрессия](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-27.jpg)
Р – белок-белковое взаимодействие
Х – ко-экспрессия
Слайд 29
![Ко-экспрессия в комплексах Р – белок-белковое взаимодействие Х – ко-экспрессия](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-28.jpg)
Ко-экспрессия в комплексах
Р – белок-белковое взаимодействие
Х – ко-экспрессия
Слайд 30
![S – синтетические летали (слабость) Н – гомология](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-29.jpg)
S – синтетические летали (слабость)
Н – гомология
Слайд 31
![Взаимозаменяемость паралогов (?) S – синтетические летали (слабость) Н – гомология](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-30.jpg)
Взаимозаменяемость паралогов (?)
S – синтетические летали (слабость)
Н – гомология
Слайд 32
![Компенсаторные комплексы (?) S – синтетические летали (слабость) Н –](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-31.jpg)
Компенсаторные комплексы (?)
S – синтетические летали (слабость)
Н – гомология
Р – белок-белковое
взаимодействие
Х – ко-экспрессия
Слайд 33
![Четверные мотивы: взаимозаменяемость](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-32.jpg)
Четверные мотивы: взаимозаменяемость
Слайд 34
![Почти все “bi-fan” мотивы связаны друг с другом Регуляция транскрипции в E.coli](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-33.jpg)
Почти все “bi-fan” мотивы связаны друг с другом
Регуляция транскрипции в E.coli
Слайд 35
![эволюция rich get richer дупликации случайные рождения/исчезновение ребер](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/197539/slide-34.jpg)
эволюция
rich get richer
дупликации
случайные рождения/исчезновение ребер