Fizyka nowotworu — zapraszamy na seminarium

Ductal Carcinoma

Ductal Carcinoma, fot. unsplash / National Cancer Institute

W czwartek 23 marca o 14.15 odbędzie się drugie seminarium w ramach cyklu Fizyka nowotworu. Prelegentem będzie prof. Dariusz Plewczyński (Wydział Matematyki i Nauk Informacyjnych Politechniki Warszawskiej, Centrum Nowych Technologii Uniwersytetu Warszawskiego), który wygłosi wykład pt. „Badanie wieloskalowej separacji faz przy użyciu wybuchowej perkolacji z rozdzielczością pętli pojedynczej chromatyny”.

Prelegentami seminarium Fizyka nowotworu są fizycy, matematycy, radiobiolodzy, a także przedstawiciele pozostałych nauk podstawowych i klinicznych, zajmujący się zagadnieniami związanymi z nowotworami, w tym procesami kancerogenezy, rozwoju nowotworów oraz terapii nowotworowej. Najbliższe spotkanie poprowadzi specjalista z zakresu bioinformatyki.

"

W ramach współpracy międzynarodowej między Department of Computer Science, University of California, Davis, USA; The Santa Fe Institute, Santa Fe; The Jackson Laboratory, Farmington, CT, USA; Department of Computer Science and Engineering, Aliah University, Kolkata, West Bengal, Indie; Centrum Nowych Technologii Uniwerstytetu Warszawskiego oraz Wydziałem Matematyki i Nauk Informacyjnych Politechniki Warszawskiej jako koordynatorem projektu, grupa badaczy (Kaustav Sengupta, Michał Denkiewicz, Teresa Szczepińska, Ayatullah Faruk Mollah, Raissa D'Souza, Yijun Ruan, Dariusz Plewczynski) opracowała nowatorskie podejście do modelowania dynamicznego zwijania się ludzkiego genomu w hierarchiczne komponenty w zdrowych i nowotworowych liniach komórkowych. 

Nasza metoda opiera się na teorii wybuchowej perkolacji i dynamicznym tworzeniu się pętli polimerowych, oraz na grafowej reprezentacji chromosów, gdzie węzłami są miejsca wiązania się białka CTCF do DNA, zaś pętle chromatyny są reprezentowane jako krawędzie. Trajektoria zwijania się genomu jest symulowana przez stopniowe wprowadzanie do układu pętli chromatynowych przy użyciu różnych metod dodawania krawędzi opartych na właściwościach topologicznych struktury 3D DNA, doświadczalnie obserwowanej częstości pętli, danych o przedziałach funkcjonalnych lub cechach epigenomicznych chromatyny. Proces zwijania się jest sterowany przez parametr porządku oparty na własnościach epigenomicznych chromatyny, zoptymalizowany za pomocą Liniowej Analizy Dyskryminacyjnej do zadania  klasyfikacji przedziałów funkcjonalnych. W naszych symulacjach komputerowych obserwujemy separację faz, w której włókno chromatyny kondensuje się lokalnie w przestrzeni 3D tworząc topologiczne domeny genomiczne (ang. Topologically associating domains, TADs) i funkcjonalne przedziały A/B (heterochromatyna i euchromatyna), gdy osiągnięta zostanie krytyczna liczba kontaktów. Nasz model in-silico integruje dane eksperymentalne dotyczące interakcji genomu z teoretycznymi koncepcjami separacji faz, umożliwiając modelowanie opartej na zdarzeniach dynamiki czasowej tworzenia pętli chromatyny i trajektorii zwijania się ludzkiego DNA w przestrzeni trójwymiarowej. 

Zaproponowany biofizyczny model separacji faz oferuje nowe podejście do badania złożonego procesu zwijania się genomu w zdrowych i nowotworowych komórkach ludzkich, oraz tłumaczy proces onkogenezy w języku teorii separacji faz zachodzącej w przestrzeni jądrowej.

"

Wszystkich zainteresowanych tematem seminarium zapraszamy 23 marca (czwartek) o 14.15 do sali 111 w Gmachu Fizyki.

Będzie również możliwość połączenia się przez MS Teams — link do spotkania.