Reguleringsnetværk

Reguleringsnetværk beskriver relationer mellem enheder, hvor hver enhed udøver regulering over andre. Begrebet anvendes bredt, men er særligt udbredt inden for biologi og samfundsvidenskab til at forklare, hvordan aktivitet, adfærd og udtryk systematisk koordineres gennem regulatoriske påvirkninger.

I biologi refererer det ofte til gene regulatory networks (GRN’er). Netværket består af regulatoriske molekyler såsom transkriptionsfaktorer og regulatoriske RNA’er samt deres målgener. Edges viser aktivering eller hæmning, og netværket kan indeholde feedback- og feedforward-sløjfer samt karakteristiske topologier.

Metoder til modellering og analyse omfatter kvalitative tilgange som boolske netværk og kvantitative modeller baseret på differentialligninger eller stokastiske processer. Netværksinference ud fra eksperimentelle data benytter tidsserier af genudtryk, ChIP-seq og andre regulatoriske målinger; grafteoretiske mål identificerer vigtige regulatorer og modulopdelinger.

Anvendelser inkluderer forståelse af udvikling og celleforskelle, komplekse sygdomsforløb og design af syntetiske regulatoriske kredsløb. Udover biologiske netværk bruges reguleringsnetværk også til at beskrive relationer mellem offentlige myndigheder, regler og håndhævelse, og hvordan policyændringer påvirker adfærd og resultater.

Udfordringer omfatter kontekstafhængighed, tidsafhængighed, manglende fuldstændige data og støj, og at korrelation ikke nødvendigvis angiver kausalitet. Forskningen arbejder med integrerede modeller og metoder til netværksinference og validering.

Se også: gene regulatory network, transkriptionsfaktorer, systems biology, netværksanalyse.