استنتاج الشبكات التنظيمية الجينية: ربط بيولوجيا النبات والنمذجة الرياضية

تُسيطر عوامل النسخ المتعددة (TFs) بشكل صارم على استجابة النباتات للإشارات البيئية والداخلية. تشكل هذه العوامل وارتباطاتها التنظيمية شبكات تنظيمية جينية (GRNs)، التي تقدم خريطة للضوابط النسخية الكامنة وراء تطوير النبات واستجاباته البيئية. تقدم هذه المراجعة أمثلة على الأساليب التجريبية المستخدمة عادةً لتحديد التفاعلات التنظيمية وإنشاء GRNs. بالإضافة إلى ذلك، تصف هذه المراجعة تقنيات استنتاج الشبكة التي تستخدم بيانات التعبير الجيني للتنبؤ بالتفاعلات التنظيمية. تنتج هذه المنهجيات الحاسوبية والتجريبية شبكات معقدة يمكنها تحديد تفاعلات تنظيمية جديدة، مما يقود إلى فرضيات جديدة. كما تُوصف الخصائص البيولوجية التي تسهم في تعقيد GRNs في هذه المراجعة، بما في ذلك توپو لوجيا الشبكة، حجم الشبكة، الارتباط العابر لعوامل النسخ مع الحمض النووي، والتنافس بين عوامل تنظيم علوية متعددة. أخيرًا، تُبرز هذه المراجعة إمكانات أساليب التعليم الآلي للاستفادة من بيانات التعبير الجيني للتنبؤ بالنواتج الظاهرية.