Формальное описание и визуальное моделирование биологических систем

• Автор: Колпаков, Федор Анатольевич
• Шифр специальности: 03.01.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

I ОГЛАВЛЕНИЕ
Список принятых сокращений
I Введение

Глава 1. Обзор литературы
1.1. Системная биология
( 1.2. Экспериментальные методы системной биологии
v 1.3. Молекулярно-биологические базы данных
1.4. Форматы, используемые в биологических базах данных
1.4. Методы моделирования динамики биологических систем
1.5. Визуальное моделирование
1.6. Основные программы для моделирования биологических систем
1.7. Предшествующие работы автора
1.8. Заключение по обзору литературы

Глава 2. Методы
| 2.1. Технология JavaBeans
; 2.2. Технология BeanExplorer
2.2.1. Динамические свойства
2.3. Доступ и поиск информации в биологических базах данных
2.4. Библиотека графических объектов
2.5. Модульная архитектура
2.6. Заключение
Глава 3. Формальное описание биологических систем
} 3.1. Мета-модель
3.2. Иерархия Java классов для представления структуры графа
3.2.1. Класс DiagramElement
3.2.2. Классы Node и Edge
3.2.3. Класс Compartment и его подклассы
3.3. Объектно-ориентированное представление биологических данных
, 3.3.1. Интерфейс Base
| 3.3.2. Интерфейс Туре
3.3.3. Класс Stub и его вложенные классы
' 3.2.4. Сущности - GenericEntity, Referrer
, 3.2.5. Подклассы Referrer
3.2.6. Класс Concept и его подклассы
! 3.2.7. Класс Molecule и его подклассы
t 3.2.8. Связи - Relation, SemanticRelation
3.3.9. Реакции: классы Reaction, SpecieReference, KineticLaw.
if 3.3.10. Класс KineticType
i 3.3.11. Вспомогательные классы
} Глава 4. Визуальное моделирование биологических систем
4.1. Определение графической нотации

4.1.1. Интерфейс В1адгатТуре
4.1.2. Интерфейс ОхадгатУ±етл?ВиИс1ег
4.1.3. Интерфейс SemanticController
4:2; Графическая нотация программы ВюНМЬ
4:3. Архитектура для визуального моделирования
4:41 Автоматическая генерация кода
4.5. Численное моделирование
416;.Т вотирование
Глава 5. Компьютерная программа ВюИМЕ
5.1. Архитектура;
5.2. Интерфейс пользователя
5.2.1. Панель репозитория
5.2.2; Панель просмотра свойств объекта
5.2.3. Универсальная система поиска по базам данных
5.2.4. Диаграмма как'документ
5.2.5: Основные вкладки документа для диаграммы
Глава 6. Примеры использования программы ВюЦМЬ
6.1. Демонстрационные примеры
6.1.1. Метаболические пути
6.1.2. Генные сети
6.1.3. Рост и деление клетки
6.1.4. Фармакокинетические модели
6.1.5. Динамика популяций
6.2. Разработка баз данных по биологическим путям и моделям
6.2.1. База данных ВМОЖ)
6.2.2. База данных Сус1опе
6:2.3. База данных Шицийоних
6.3. Механизмы регуляции артериального давления и водно-солевого баланса
Заключение
Выводы
Список литературы
Свидетельства на регистрацию программ для ЭВМ
Публикации по теме диссертации
Список принятых сокращений
BioPAX - Biological Pathway Exchange
BioUML - Biological Universal Modelling Language
CAS - Chemical Abstracts Service
CellML - Cell Markup Language
ChlP-ehip - Chromatin IminunoPrecipitation-on-chip
ChlP-PET - Chromatin ImmunoPrecipitation-Paired End Tags
ChlP-seq - Chromatin ImmunoPrecipitation-sequencing
Cy3 - cyanine-
Cy5 — cyanine-
DML - Diagram Markup Language

ESI - electrospray ionization
FRET - Fluorescence resonance energy transfer
GEO - Gene Expression Omnibus
HGNC - Eluman Genome Nomenclature Committee
HTTP - HyperText. Transfer Protocol
JDBC - Java DataBase Connectivity
MALDI - matrix-assisted laser desorption/ionization
MathML - Mathematical Markup Language
MIAME - Minimum Information About a Microarray Experiment
MIRIAM - Minimum information requested in the annotation of biochemical models
ODE - ordinary differential equation
SBML - Systems Biology Markup Language
SBO - Systems Biology Ontology
SBW - Systems Biology Workbench
SELDI - Surface-enhanced laser desorption/ionization
SNP - single nucleotide polymorphism
SOAP - Simple Object Access Protocol
SQL - Structured Query Language
[ TAP-MS - tandem affinity purification -mass spectrometry
I URL - Uniform Resource Locator
XML - extensible Markup Language Y2H - yeast two-hybrid system

х_иь [
| |--- граница нового элемента
I ---- граница комплекса
------ координата х или у
X - координата х:
Ь - левая граница объекта С - центр объекта К - правая граница объекта
У -координата у:
Т - верхняя граница объекта С - центр объекта В - нижняя граница объекта
2.4.3. Типы графических элементов
В библиотеке графических объектов реализованы все основные типы элементов, используемых для рисования диаграмм. Ниже приведена таблица с
их описаниями:
Таблица 2.1.
Основные классы для представления графических примитивов
Имя класса Тип Описание
LineView базовый Линия. Задается объектом Реп и двумя крайними точками
ImageView базовый Позволяет представить картинку (объект java.awt.Image) в виде графического элемента (View)
HtmlView базовый Позволяет представить фрагмент html страницы в.* виде графического элемента
BoxView базовый Прямоугольник. Задается размерами, положением, а также объектами Реп и Brush
EllipseView базовый Эллипс. Задается размерами, положением, а также объектами Реп и Brush
PoligonView базовый Ломаная линия. Задается объектом'Реп и координатами точек.
TextView базовый Текстовый элемент. Задается текстом, шрифтом, размером и выравниванием.
Complex TextView комплексный Текстовый элемент с поддержкой переносов по словам, некоторых тегов html, надстрочного и подстрочного текста.
Arrow View комплексный Стрелка. Представляет собой объект PoligonView с добавлением с одного или обеих концов указателя (треугольник, ромбик, овал и т.д.)
Ruler комплексный «Линейка». Линия нанесенными делениями и указаниями значений через определенные интервалы.