Cvičení -- nastroj BioCHAM

Úkol 1

Do nastroje Biocham nactete tento model. Model predstavuje katalytickou reakci typu Michaelis-Menten modelovanou pomoci mass action:

V modelu jsou hodnoty kinetickych konstant nastaveny k1=0.1, k2=1, k3=1. Provedte nasledujici kroky:

• simulaci a zobrazeni vysledku dle pokynu slidu 18 prednasky
• overeni vlastnosti (prikazy check_ltl ze slidu 18 a 19 prednasky)
• hledani parametru pro parametrizovane vlastnosti dle slidu 20
• vypocet miry nesplneni vlastnosti dle slidu 22
• vypocet robustnosti vlastnosti dle slidu 25

Úkol 2

Do nastroje BioCHAM nactete tento model. Model predstavuje zjednodusenou verzi katalyticke reakce z predchoziho prikladu:

V modelu jsou hodnoty parametru nastaveny Vmax=100, Km=22, coz vychazi z puvodniho nastaveni mass action modelu (viz predchozi priklad). Vsimnete si, ze model obsahuje pouze jedno pravidlo. Toto pravidlo pouziva "Henri-Michaelis-Menten" vzorec, ktery jsme probirali. Pouzijte Biocham k nasledujicim ukolum:

• provedte simulaci z nastavenych vychozich podminek pro delku 200 casovych jednotek (numerical_simulation(200).)
• overte platnost vlastnosti F(G([P]>=v)) pro v=470
• urcete robustnost teto vlastnosti vzhledem k perturbacnimu modelu pro normalni perturbaci Vmax s varianci 0.5 a Km s varianci 0.5.

Ukol 3

Uvazujme nekoherentni FFL motiv:

Vymodelujte dynamiku chovani tohoto motivu pomoci nastroje BioCHAM. Regulator X uvazujte konstantni (modelujte jako parametr), Y a Z budou promenne (molecules). Predpokladejte konstantni pritomnost signalu sigX a sigY (jejich prubeh nemodelujte). Uvazujte Y i Z s nulovou bazovou (neregulovanou) produkci. Zvolte produkcni­a degradacni konstanty proteinu Y a Z shodne k = 1, g = 0.1. Prahove koncentrace regulaci­uvazujte shodne K = 5.

• Zobrazte prubehy koncentraci pro nasledujici poc. podminky:
  1. X = 10, Y = 0, Z = 0
  2. X = 0, Y = 8, Z = 1
• formulujte temporalni vlastnost vyjadrujici pulzni chovani Z a overte ji
• pomoci vhodne parametrizovane temporalni vlastnosti zjistete dobu odezvy proteinu Z