В данной работе изложен современный подход для построения сетей генов in silico, продемонстрирована работа метода грамматической эволюции на практической задаче с использованием экспериментальных данных по экспрессии генов в глазу зародыша плодовой мушки. Необходимо было решить следующие задачи: разработать модификацию метода грамматической эволюции для более точного построения моделей, применить модифицированный алгоритм к экспериментальным данным по взаимной экспрессии генов в глазу плодовой мушки и провести анализ результатов и сравнить с уже существующими моделями. Были проведены численные эксперименты и получены большие массивы данных, результатом анализа которых стало получение более точной модели взаимодействия генов Delta, atonal, hairy и hedgehog в процессе формирования сетки глаза плодовой мушки. Были найдены оценки полученных моделей и обнаружены различия экспрессии генов в зависимости от видов плодовой мушки - drosophila simulans и drosophila melanogaster. Использованный метод может найти своё применение далеко за пределами естественных наук - например, в экономике или промышленности. Связка методов грамматической эволюции и разностной эволюции показала себя многообещающе, хоть полученные результаты не до конца удовлетворяют требованиям качественных регрессионных моделей, чему дано биологическое объяснение.

This paper describes a modern approach for constructing gene networks in silico, demonstrates the work of the method of grammatical evolution on a practical problem using experimental data on gene expression in the Drosophila eye. Research objectives: develop a modifcation of the grammatical evolution method for getting more accurate models, apply a modifed algorithm to experimental data on gene expression in the Drosophila eye and analyze the results and compare with existing models. Numerical experiments were carried out and large data sets were obtained, which resulted in obtaining more accurate models of the results of the Delta, atonal, hairy and hedgehog genes in the process of developing Drosophila eye. Estimates of the obtained models were found and differences in gene expression were found depending on the species of the fruit fly - Drosophila simulans и Drosophila melanogaster. The method used can fnd its application in any feld of science and industry. The combination of methods of grammatical evolution and difference evolution has shown itself to be promising, although the results obtained do not fully satisfy the requirements of qualitative regression models.

• Разработка модели сети генов глазного диска плодовой мушки с помощью символьной регрессии
• Разработка модели сети генов глазного диска плодовой мушки с помощью символьной регрессии
  • Словарь терминов
  • Введение
  • 1. Обзор методов, использующихся в задачах регрессионного анализа
  • 2. Разработка метода символьной регрессии
  • 3. Разработка, настройка и использование программного обеспечения
  • 4. Применение методов для разработки модели сети генов глазного диска плодовой мушки
  • Заключение
  • Список использованных источников