Tématem práce je problematika dynamických modelů signálních drah receptoru FGFR3, jehož mutace vedou k poruchám růstu kostních buněk a způsobují tak fenotyp onemocnění achondroplazie. Práce se zabývá modelováním mechanismů signálních drah prostřednictvím formálních metod a přístupů systémové biologie. Důraz je kladen na praktickou část (modelování a analýza).

Cílem práce je v teoretické části provést přehled existujících modelů signálních drah relevantních růstovým faktorům se specifickým zaměřením na FGFR, EGFR a NGFR receptory. Součástí teoretické části bude rovněž stručný popis použitých metod modelování.

V praktické části je cílem použít kvalitativní framework modelování dynamiky biologických sítí (de Jong et al., příp. Grieco et al.) k vytvoření několika variant modelů FGFR signalizace reflektujících aktuální biologické hypotézy (Krejčí et al.). Dále bude na těchto modelech provedena analýza dosažitelnosti transientního chování vs. trvalého přenosu signálu. Součástí analýzy bude diskuse struktur modelů (zpětné vazby) a parametrizací dynamiky (logika regulace), při nichž jsou tato chování dosažitelná.

• Hidde de Jong, Johannes Geiselmann, Céline Hernandez and Michel Page. Genetic Network Analyzer: qualitative simulation of genetic regulatory networks. Bioinformatics (2003) 19 (3): 336-344. doi: 10.1093/bioinformatics/btf851
• Luca Grieco, Laurence Calzone, Isabelle Bernard-Pierrot, Francois Radvanyi, Brigitte Kahne-Perles, Denis Thieffry. Integrative Modelling of the Influence of MAPK Network on Cancer Cell Fate Decision. PLoS Comput Biol 9(11): DOI: 10.1371/journal.pcbi.1003286
• Pavel Krejci, Vitezslav Bryja, Jiri Pachernik, Ales Hampl, Robert Pogue, Pertchoui Mekikian and William R Wilcox (2004): FGF2 inhibits proliferation and alters the cartilage-like phenotype of RCS cells. Experimental Cell Research 297(1), pp. 152-164, doi:10.1016/j.yexcr.2004.03.011.