Desarrollo de una herramienta de software libre para el modelado de la expresión génica de poblaciones celulares

Los procesos biológico sal interior de las células, tales como la expresión génica, son el resultado de una serie de interacciones entre diferentes tipos de moléculas y reacciones que toman lugar dentro de un determinado sistema biológico. Dichos procesos pueden ser aproximados de forma práctica a t...

Full description

Autores:
Saavedra Arce, Brayam Andrés
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad Autónoma de Occidente
Repositorio:
RED: Repositorio Educativo Digital UAO
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:red.uao.edu.co:10614/13071
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/10614/13071
https://red.uao.edu.co/
Palabra clave:
Ingeniería Biomédica
Sistema biológico
Expresión génica
Simulación
Modelando
Inferencia de parámetros
Bioinformática
Población celular
Desarrollo de software
Bioinformatics
Cell populations
Computer software-Development
Rights
openAccess
License
Derechos Reservados - Universidad Autónoma de Occidente, 2021
Description
Summary:Los procesos biológico sal interior de las células, tales como la expresión génica, son el resultado de una serie de interacciones entre diferentes tipos de moléculas y reacciones que toman lugar dentro de un determinado sistema biológico. Dichos procesos pueden ser aproximados de forma práctica a través del uso de ecuaciones diferenciales. Sin embargo, en la experimentación, el producto de un proceso de expresión génica puede variar a lo largo de una población de células homogéneas. Dicha población puede ser estudiada in silico mediante la estimación de los parámetros que caracterizan su comportamiento. Los métodos computacionales por los cuales se simula y se modela la expresión de una población son tareas que requieren de un gran conocimiento tanto a nivel biológico como de los algoritmos utilizados para su aproximación. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo es proponer una herramienta para el modelado de la expresión génica de poblaciones celulares. En primer lugar, se recopilaron los aspectos fundamentales tenidos en cuenta por el paradigma de la biología de sistemas, para plantear una metodología de diseño de la herramienta e implementar algunos algoritmos que permitan obtener una introducción en el área. En este trabajo, se desarrolla una interfaz de usuario mediante la cual las personas interesadas en aprender sobre sistemas biológicos en poblaciones celulares puedan comprender conceptos básicos sobre la definición del sistema, su simulación a partir de diferentes fuentes de variabilidad y su posterior modelado para estimar los parámetros que las caracterizan. La herramienta se implementa en software de uso libre, de tal manera que sea posible acceder a ella de forma abierta. Así, permitiendo una potencial modificación, mejora, o uso de los algoritmos que integran la herramienta. Por último, se evalúa la usabilidad de la herramienta mediante la elaboración de la documentación de su uso y la creación de una experiencia educativa dirigida a estudiantes de Ingeniería Biomédica, en la cual se presenta todo el proceso de modelado de una población celular a través de un caso de estudio