Projekt 1: E. coli I

Řešitelé: Martin Kvočka, Tomáš Mizerák

Zadání:

V transkripční síti E. coli identifikujte všechny 3-uzlové a 4-uzlové motivy (možno použít např. nástroj mFinder/mDraw). Transkripční síť je popsána v textovém souboru formátu [ id_uzlu id_naslednika druh_interakce ], kde "druh_interakce" je '1' = negativní, '2' = pozitivní, '3' = negativní i pozitivní. Popis jednotlivých uzlů je v tomto souboru. Při detekci motivů nerozlišujte typy jednotlivých hran. Výsledky sepište do reportu, znázorněte graficky každý motiv, uveďte jeho četnost v síti a z-skóre. Uveďte všechny motivy se Z>2.
Hodnocení: [15 bodů]
Zobrazte síť ve vhodném layoutu tak, aby byly co nejlépe patrné nalezené motivy (použijte různé barvy pro různé typy motivů). Výslednou síť vložte ve zhuštěné formě jako obrázek do reportu, přiložte (ve formě externího souboru) detailní verzi ve vysokém rozlišení. Můžete použít opět mDraw nebo také Cytoscape.
Hodnocení: [5 bodů]
Nalezněte gen s maximálním počtem regulujících transkripčních faktorů a identifikujte každý z nich spolu s příslušným typem interakce. V případě většího počtu regulovaných genů (více než 5) uvažujte libovolných 5. Zjistěte v jakém operonu je gen obsažen a uveďte všechny spoluoperované geny. V případě existence více genů s maximální regulací proveďte výše uvedené pro libovolné tři z nich.
Výsledky sepište do reportu.
Hodnocení: [15 bodů]
Nalezněte transkripční faktor regulující maximální počet genů, identifikujte regulované geny včetně druhu regulace. V případě existence více takových faktorů, vyberte libovolně jeden.
Výsledky sepište do reportu.
Hodnocení: [10 bodů]
Pomocí veřejných databázových nástrojů vyhledejte známé metabolické/signální dráhy v nichž participuje transkripční faktor získaný v předchozím úkolu (4). Zkuste zjistit jaké funkce protein má. V případě neznámého proteinu zkoumejte i proteiny produkované z genů získaných v úkolu 3.
Výsledky sepište do reportu.
Hodnocení: [20 bodů]
Vytvořte pomocí nástroje COPASI spojitý model dynamiky nejvíce zastoupeného 4-uzlového motivu a provedtě studii jeho chování při různých nastaveních parametrů (použijte parametr scan a sensitivity analysis), vyvoďte závěry. Pro pomocnou kvalitativní analýzu můžete také použít nástroj GNA.sim. V reportu popište zjištěné výsledky, vložte i nejzajímavější grafy získané ze simulací, přiložte model ve formátu SBML.
Hodnocení: [55 bodů]

Projekt 2: Saccharomyces cerevisiae I

Řešitelé: Petr Jestřábek, Michal Petrov

Zadání:

V transkripční síti kvasinky pekařské (Saccharomyces cerevisiae) identifikujte všechny 3-uzlové a 4-uzlové motivy (možno použít např. nástroj mFinder/mDraw). Transkripční síť je popsána v textovém souboru formátu [ id_uzlu id_naslednika druh_interakce ], kde "druh_interakce" '1' odpovídá jakékoliv interakci (negativní nebo pozitivní). Popis jednotlivých uzlů je v tomto souboru (n-tý řádek odpovídá uzlu s id n). Výsledky sepište do reportu, znázorněte graficky každý motiv, uveďte jeho četnost v síti a z-skóre. Uvádějte motivy se Z>2.
Hodnocení: [15 bodů]
Zobrazte síť ve vhodném layoutu tak, aby byly co nejlépe patrné nalezené motivy (použijte různé barvy pro různé typy motivů). Výslednou síť vložte ve zhuštěné formě jako obrázek do reportu, přiložte (ve formě externího souboru) detailní verzi ve vysokém rozlišení. Můžete použít opět mDraw nebo také Cytoscape.
Hodnocení: [5 bodů]
Nalezněte gen s maximálním počtem regulujících transkripčních faktorů a identifikujte každý z nich spolu s příslušným typem interakce. V případě většího počtu regulovaných genů (více než 5) uvažujte libovolných 5. Zjistěte v jakém operonu je gen obsažen a uveďte všechny spoluoperované geny. V případě existence více genů s maximální regulací proveďte výše uvedené pro libovolné tři z nich.
Výsledky sepište do reportu.
Hodnocení: [15 bodů]
Nalezněte transkripční faktor regulující maximální počet genů, identifikujte regulované geny včetně druhu regulace. V případě existence více takových faktorů, vyberte libovolně jeden.
Výsledky sepište do reportu.
Hodnocení: [10 bodů]
Pomocí veřejných databázových nástrojů vyhledejte známé metabolické/signální dráhy v nichž participuje transkripční faktor získaný v předchozím úkolu (4). Zkuste zjistit jaké funkce protein má. V případě neznámého proteinu zkoumejte i proteiny produkované z genů získaných v úkolu 3.
Výsledky sepište do reportu.
Hodnocení: [20 bodů]
Vytvořte pomocí nástroje COPASI spojitý model dynamiky nejvíce zastoupeného 4-uzlového motivu (vyberte instanci motivu v síti a doplňte přesně druh interakcí) a provedtě studii jeho chování při různých nastaveních parametrů (použijte parametr scan a sensitivity analysis), vyvoďte závěry. Pro pomocnou kvalitativní analýzu můžete také použít nástroj GNA.sim. V reportu popište zjištěné výsledky, vložte i nejzajímavější grafy získané ze simulací, přiložte model ve formátu SBML.
Hodnocení: [55 bodů]

Projekt 3: E. coli II

Řešitelé: Rostislav Turek, Tomáš Lamr

Zadání:

V transkripční síti E. coli identifikujte všechny 5-uzlové (možno použít např. nástroj mFinder/mDraw). Transkripční síť je popsána v textovém souboru formátu [ id_uzlu id_naslednika druh_interakce ], kde "druh_interakce" je '1' = negativní, '2' = pozitivní, '3' = negativní i pozitivní. Popis jednotlivých uzlů je v tomto souboru. Detekci proveďte dvakrát - v první verzi nerozlišujte typy jednotlivých hran, ve druhé ano. Výsledky sepište do reportu, znázorněte graficky každý motiv, uveďte jeho četnost v síti a z-skóre. Uvádějte motivy s Z>2.
Hodnocení: [15 bodů]
Zobrazte síť ve vhodném layoutu tak, aby byly co nejlépe patrné nalezené 5-ti uzlové motivy (použijte různé barvy pro různé typy motivů). Výslednou síť vložte ve zhuštěné formě jako obrázek do reportu, přiložte (ve formě externího souboru) detailní verzi ve vysokém rozlišení. Můžete použít opět mDraw nebo také Cytoscape.
Hodnocení: [5 bodů]
Nalezněte všechny geny s minimálním počtem (nejméně 1) regulujících transkripčních faktorů a identifikujte každý z nich spolu s příslušným typem interakce. Vyberte jeden z nalezených genů a zjistěte jakého operonu je součástí a uveďte všechny spoluoperované geny (pokud existují).
Výsledky sepište do reportu.
Hodnocení: [15 bodů]
Nalezněte transkripční faktor regulující minimální počet genů (nejméně 1), identifikujte regulované geny včetně druhu regulace. V případě existence více "minimálních" faktorů, vyberte libovolné tři z nich.
Výsledky sepište do reportu.
Hodnocení: [10 bodů]
Pomocí veřejných databázových nástrojů vyhledejte známé metabolické/signální dráhy v nichž participuje některý z transkripčních faktorů získaných v předchozím úkolu (4). Zkuste zjistit jaké funkce protein má a v jakých organismech byl zkoumán.
Výsledky sepište do reportu.
Hodnocení: [20 bodů]
Vytvořte pomocí nástroje COPASI spojitý model dynamiky nejvíce zastoupeného 5-uzlového motivu v síti E. coli a provedtě studii jeho chování při různých nastaveních parametrů, zafixujte charakter vstupních funkcí. Použijte parametr scan a sensitivity analysis. Vyvoďte závěry (využijte znalostí získaných v předchozím úkolu). Pro pomocnou kvalitativní analýzu můžete také použít nástroj GNA.sim. V reportu popište zjištěné výsledky, vložte i nejzajímavější grafy získané ze simulací, přiložte model ve formátu SBML.
Hodnocení: [55 bodů]

Projekt 4: Saccharomyces cerevisiae II

Řešitelé: Petr Janoušek, Matej Klement

Zadání:

V transkripční síti kvasinky pekařské (Saccharomyces cerevisiae) identifikujte všechny 5-uzlové a 6-uzlové motivy (možno použít např. nástroj mFinder/mDraw). Transkripční síť je popsána v textovém souboru formátu [ id_uzlu id_naslednika druh_interakce ], kde "druh_interakce" '1' odpovídá jakékoliv interakci (negativní nebo pozitivní). Popis jednotlivých uzlů je v tomto souboru (n-tý řádek odpovídá uzlu s id n). Výsledky sepište do reportu, znázorněte graficky každý motiv, uveďte jeho četnost v síti a z-skóre. Uvádějte motivy s Z>2.
Hodnocení: [15 bodů]
Zobrazte síť ve vhodném layoutu tak, aby byly co nejlépe patrné nalezené 5-ti uzlové motivy (použijte různé barvy pro různé typy motivů). Výslednou síť vložte ve zhuštěné formě jako obrázek do reportu, přiložte (ve formě externího souboru) detailní verzi ve vysokém rozlišení. Můžete použít opět mDraw nebo také Cytoscape.
Hodnocení: [5 bodů]
Nalezněte všechny geny s minimálním počtem regulujících transkripčních faktorů (nejméně jeden regulující faktor) a identifikujte každý z nich spolu s příslušným typem interakce. Vyberte libovolný z nalezených genů a zjistěte v jakém operonu je gen obsažen, uveďte všechny spoluoperované geny.
Výsledky sepište do reportu.
Hodnocení: [15 bodů]
Nalezněte transkripční faktor regulující minimální počet genů (alespoň jeden gen), identifikujte regulované geny včetně druhu regulace. V případě existence více takových faktorů, vyberte libovolné tři.
Výsledky sepište do reportu.
Hodnocení: [10 bodů]
Pomocí veřejných databázových nástrojů vyhledejte známé metabolické/signální dráhy v nichž participuje některý z transkripčních faktorů získaný v předchozím úkolu (4). Zkuste zjistit jaké funkce protein má.
Výsledky sepište do reportu.
Hodnocení: [20 bodů]
Uvažujte nejzastoupenější 5-uzlový motiv. Zjistěte jakého 3-uzlového motivu je topologickou generalizací. Pro tento 3-uzlový motiv vytvořte pomocí nástroje COPASI spojitý model dynamiky (vyberte instanci motivu v síti a doplňte přesně druh interakcí) a provedtě studii jeho chování při různých nastaveních parametrů a vstupních funkcí (uvažujte AND i OR kompozici). Použijte parameter scan a parameter sensitivity analysis. Vyvoďte závěry. Pro pomocnou kvalitativní analýzu můžete také použít nástroj GNA.sim. V reportu popište zjištěné výsledky, vložte i nejzajímavější grafy získané ze simulací, přiložte model ve formátu SBML.
Hodnocení: [55 bodů]