[cat] L’objectiu principal d’aquest projecte és dissenyar i implementar un nou algorisme
d’alineament de rutes metabòliques que combini la informació topològica de les rutes
amb la informació del comportament dinàmic d’aquestes. Una ruta metabòlica és un
conjunt de reaccions bioquímiques que intervenen en el metabolisme d’un organisme.
Les rutes metabòliques s’hanmodelat, al llarg dels darrers 10 anys, en diferents estructures
matemàtiques com xarxes de Petri, hipergrafs, grafs, seqüències, etc. En aquesta
memòria es considera la seva modelització coma hipergrafs i xarxes de Petri.
Pel que fa a la informació topològica de les rutes metabòliques, s’ha considerat la
implementació de l’algorisme ja existentMP-Align, per obtenir-ne el seu alineament.
Ara bé, tot i que els resultats obtinguts d’aplicar l’algorismeMP-Align han estat bons,
pel que fa a la seva implementació hi havia alguns defectes que calia solucionar. D’una
banda, l’entrada de l’algorisme eren les rutes a alinear en un format específic anomenat
Petri NetworkMarkup Language (PNML), la qual cosa que requeria una sèrie de passes
prèvies addicionals per part de l’usuari. D’altra banda, hi havia algunes errades en el
seu disseny en la primera passa de l’algorisme (l’obtenció de la informació topològica),
i, a més, degut a la complexitat formal d’aquest, en el pitjor dels casos no s’obtenia cap
resultat. Per tal de resoldre tots aquests entrebancs de l’algorisme MP-Align, i afegir
diverses característiques imillores tals com un ampliament de l’alineament de les rutes,
ha estat necessari dur a terme una nova implementació des de zero.
Pel que fa al comportament dinàmic de les rutes metabòliques, s’ha considerat la
modelització d’aquestes com a xarxes de Petri i la informació proveïda pels T-invariants
(estats estacionaris dins la xarxa). S’ha definit un alineament dels T-invariants de
dues rutes metabòliques i s’ha combinat adequadament amb l’alineament obtingut
prèviament de la topologia de les mateixes. A més a més, el càlcul dels T-invariants és
una eina important pel que fa a l’anàlisi d’una xarxa.
Com a resultat final, s’ha obtingut un nou algorisme d’alineament de rutes metabòliques
que combina la informació topològica i la informació dinàmica de les xarxes, tal
i coms’havia proposat, conservant o fins i tot millorant els resultats de l’algorisme previ
MP-Align, i amb múltiples avantatges: no cal cap passa prèvia pel seu ús i es proveeix
l’usuari de diversa informació d’anàlisi de les rutes que pot ser de gran utilitat pel seu
estudi de forma individual, entre d’altres.