Calcoli e dinamiche biomolecolari

Starting date
June 1, 2004
Duration (months)
12
Departments
Computer Science
Managers or local contacts
Manca Vincenzo

La ricerca intende sviluppare l'analisi di diversi temi di calcolo molecolare, per conseguire approfondimenti e risultati che pongano le basi per la costruzione e sperimentazione di modelli simbolici di dinamiche cellulari piu' maturi di quelli disponibili allo stato attuale dell'arte. I temi su cui si focalizzera' la ricerca si possono riassumere come segue:
- Analisi algoritmica ed informazionale della struttura del DNA.
- Sistemi a membrane e, in particolare, vari tipi di P-sistemi e di loro estensioni.
- Caratteristiche dinamiche di sistemi di riscrittura basati su stringhe.
- Formalizzazioni e realizzazioni in forma di prototipo software di specifici meccanismi regolatori della cellula attraverso strumenti simbolici del calcolo DNA e dei sistemi a membrane.

Per quanto concerne il DNA, ci si propone di realizzare un approfondimento dell'analisi informazionale delle sequenze nucleotidiche e di esplorare l'estensibilita' di una simile analisi ad altri ambiti.

Contestualmente ai P-sistemi si mira a sviluppare modelli che superino i limiti di centralita' del controllo e di localita' delle regole esibita dai modelli descritti dalla letteratura esistente nell'argomento. Inoltre, i modelli di calcolo molecolare, tra cui i sistemi a membrane attualmente definiti in letteratura, prevedono una modalita' relativamente rigida di parallelismo tra le varie trasformazioni in atto sugli oggetti. Ci si propone di studiare ulteriori modalita' di parallelismo, tra cui l'attivabilita' parallela di gruppi di regole di trasformazione, simile a quella definita sui linguaggi traccia.

Lo studio delle caratteristiche dinamiche si propone di proseguire la ricerca di formalizzazioni di significato generale, recentemente iniziata dal gruppo, dei comportamenti in cui si manifestino periodicita', quasi-periodicita', divergenza, e stabilita'.

Infine, per quanto riguarda la formalizzazione di meccanismi regolatori si intende stimare la plausibilita' biologica della formalizzazione di reti regolatorie in termini di membrane e di meccanismi di riscrittura, per mezzo di una definizione di criteri classificatori applicabili a casi di regolazione biologica e attraverso simulazioni su software appositamente sviluppato, inizialmente a scopo di test.

Sponsors:

Funds: assigned and managed by the department

Project participants

Luca Bianco
Federico Fontana
Vincenzo Manca
Temporary Professor
Giuseppe Scollo

Activities

Research facilities