Collaborative Research: CDI-Type II: Advanced Theory and Computational Methods for Modular Analysis and Design of Complex Gene Networks
合作研究:CDI-Type II:复杂基因网络模块化分析和设计的先进理论和计算方法
基本信息
- 批准号:0835847
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2008
- 资助国家:美国
- 起止时间:2008-09-15 至 2014-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The objective of this research is to develop the theory and advanced computational tools for a modular decomposition and analysis of complex gene networks. The key challenge to overcome is that biological networks are high-dimensional coupled stochastic nonlinear systems with uncertain components. The approach is to employ tools and expertise from computational and experimental systems biology, stochastic dynamic nonlinear networks, and control theory to systematically decompose the network into simple modules whose dynamic properties can be understood in isolation and then related to the behavior of the network.The research has the potential to provide a framework that (a) enables the decomposition of complex biological networks into modules; (b) identifies the essential characteristics of each module necessary to account for its role in the network's behavior; and (c) provides the analytical and computational foundation for the analysis and synthetic construction of networks of modules. The systematic approach explicitly accounts for network dynamics, the stochastic nature, and uncertainty of biological networks. Development of the framework is guided by and validated through carefully selected biological experiments.The research has the potential to provide new tools to help scientists reverse-engineer complex biological networks, leading to a deeper understanding of biological function. Such understanding is a key step in the rational design of therapies. Research and educational activities are tightly integrated to train a diverse cadre of scientists and engineers who are adept at employing computational thinking in multi-disciplinary research. Recruitment of women and students from under-represented groups through summer internships, campus programs, and special institutional partnerships is central to the investigators' strategy for achieving diversity.
本研究的目的是发展复杂基因网络的模块化分解和分析的理论和先进的计算工具。 需要克服的关键挑战是生物网络是具有不确定成分的高维耦合随机非线性系统。 该方法是利用计算和实验系统生物学、随机动态非线性网络和控制理论的工具和专门知识,将网络系统地分解为简单的模块,这些模块的动态特性可以被孤立地理解,然后与网络的行为联系起来。(B)确定每个模块的基本特征,以说明其在网络行为中的作用;(c)为模块网络的分析和综合构建提供分析和计算基础。 系统的方法明确说明了网络动态,随机性和生物网络的不确定性。 该框架的开发是通过精心挑选的生物实验进行指导和验证的。这项研究有可能提供新的工具,帮助科学家对复杂的生物网络进行逆向工程,从而更深入地了解生物功能。 这种理解是合理设计治疗方法的关键一步。 研究和教育活动紧密结合,培养了一批善于在多学科研究中运用计算思维的科学家和工程师。 通过暑期实习、校园项目和特殊的机构伙伴关系,从代表性不足的群体中招募妇女和学生,是调查人员实现多样性战略的核心。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Mustafa Khammash其他文献
Image-guided optogenetic spatiotemporal tissue patterning using μPatternScope
使用 μPatternScope 进行图像引导的光遗传学时空组织模式
- DOI:
10.1038/s41467-024-54351-6 - 发表时间:
2024-12-02 - 期刊:
- 影响因子:15.700
- 作者:
Sant Kumar;Hannes M. Beyer;Mingzhe Chen;Matias D. Zurbriggen;Mustafa Khammash - 通讯作者:
Mustafa Khammash
Unlocking the potential of optogenetics in microbial applications
开启光遗传学在微生物应用中的潜力
- DOI:
10.1016/j.mib.2023.102404 - 发表时间:
2024-02-01 - 期刊:
- 影响因子:7.500
- 作者:
Moritz Benisch;Stephanie K Aoki;Mustafa Khammash - 通讯作者:
Mustafa Khammash
Pili Expression in Uropathgenic E. coli: Stochastic Switching and Epigenetic Control
- DOI:
10.1016/j.bpj.2010.12.1152 - 发表时间:
2011-02-02 - 期刊:
- 影响因子:
- 作者:
Mustafa Khammash - 通讯作者:
Mustafa Khammash
Biomolecular feedback controllers: from theory to applications
生物分子反馈控制器:从理论到应用
- DOI:
10.1016/j.copbio.2022.102882 - 发表时间:
2023-02-01 - 期刊:
- 影响因子:7.000
- 作者:
Maurice Filo;Ching-Hsiang Chang;Mustafa Khammash - 通讯作者:
Mustafa Khammash
Anti-Windup Protection Circuits for Biomolecular Integral Controllers
生物分子积分控制器的抗饱和保护电路
- DOI:
10.1101/2023.10.06.561168 - 发表时间:
2023 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
M. Filo;Ankit Gupta;Mustafa Khammash - 通讯作者:
Mustafa Khammash
Mustafa Khammash的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Mustafa Khammash', 18)}}的其他基金
Collaborative Research: Integrated Parameter and Control Design
合作研究:综合参数与控制设计
- 批准号:
0300568 - 财政年份:2003
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Continuing grant
ITR COLLAB: Theory and Software Infrastructure for a Scalable Systems Biology
ITR COLLAB:可扩展系统生物学的理论和软件基础设施
- 批准号:
0326576 - 财政年份:2003
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Continuing Grant
SGER: Applying control engineering concepts for understanding biological regulation
SGER:应用控制工程概念来理解生物调节
- 批准号:
0243443 - 财政年份:2002
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
SGER: Applying control engineering concepts for understanding biological regulation
SGER:应用控制工程概念来理解生物调节
- 批准号:
0123496 - 财政年份:2001
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
International workshop on control and power systems, Washington, DC, between November and December 2000
控制和电力系统国际研讨会,华盛顿特区,2000 年 11 月至 12 月
- 批准号:
0085661 - 财政年份:2000
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Robust Control of Large Scale Power Systems
大型电力系统的鲁棒控制
- 批准号:
9810081 - 财政年份:1998
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Continuing Grant
A Novel Approach to Robust Control Design and Analysis for Power Systems
电力系统鲁棒控制设计与分析的新方法
- 批准号:
9213699 - 财政年份:1992
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Continuing Grant
Research Initiation Award: Synthesis of Robust Controllers for Systems with Structured Uncertainty
研究启动奖:结构化不确定性系统鲁棒控制器的综合
- 批准号:
9110764 - 财政年份:1991
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
Research on Quantum Field Theory without a Lagrangian Description
- 批准号:24ZR1403900
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
Cell Research
- 批准号:31224802
- 批准年份:2012
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
Cell Research
- 批准号:31024804
- 批准年份:2010
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
Cell Research (细胞研究)
- 批准号:30824808
- 批准年份:2008
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
Research on the Rapid Growth Mechanism of KDP Crystal
- 批准号:10774081
- 批准年份:2007
- 资助金额:45.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
CDI-Type I: Collaborative Research: High-Dimensional Phase-Space Subdivisions for Seismic Imaging
CDI-Type I:协作研究:地震成像的高维相空间细分
- 批准号:
1327658 - 财政年份:2013
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: CDI Type II: Dynamics and Control of Cardiac Tissue
合作研究:CDI II 型:心脏组织的动力学和控制
- 批准号:
1341128 - 财政年份:2012
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: CDI- Type II: Towards Analyzing Complex Petascale Datasets: The Milky Way Laboratory
合作研究:CDI-II 型:分析复杂千万亿次数据集:银河系实验室
- 批准号:
1124453 - 财政年份:2011
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
CDI-Type I: Collaborative Research: A Computational Thinking Approach to Mapping Critical Marine Mammal Habitat Through Readily-Deployable Video Systems
CDI-I 型:协作研究:通过易于部署的视频系统绘制关键海洋哺乳动物栖息地的计算思维方法
- 批准号:
1124936 - 财政年份:2011
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: CDI-Type II: BirdCast: Novel Machine Learning Methods for Understanding Continent-Scale Bird Migration
合作研究:CDI-Type II:BirdCast:用于理解大陆规模鸟类迁徙的新型机器学习方法
- 批准号:
1125228 - 财政年份:2011
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: CDI- Type II: Towards Analyzing Complex Petascale Datasets: The Milky Way Laboratory
合作研究:CDI-II 型:分析复杂千万亿次数据集:银河系实验室
- 批准号:
1124403 - 财政年份:2011
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: CDI-Type II: First-Principles Based Control of Multi-Scale Meta-Material Assembly Process
合作研究:CDI-Type II:基于第一原理的多尺度超材料组装过程控制
- 批准号:
1124678 - 财政年份:2011
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: CDI-Type II: VolcanoSRI: 4D Volcano Tomography in a Large-Scale Sensor Network
合作研究:CDI-Type II:VolcanoSRI:大规模传感器网络中的 4D 火山断层扫描
- 批准号:
1125185 - 财政年份:2011
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
CDI-TYPE II--COLLABORATIVE RESEARCH: Using Algebraic Topology to Connect Models with Measurements in Complex Nonequilibrium Systems
CDI-TYPE II——协作研究:使用代数拓扑将模型与复杂非平衡系统中的测量联系起来
- 批准号:
1125234 - 财政年份:2011
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
CDI-Type II: Collaborative Research: Dynamical processes in interdependent techno-social networks
CDI-类型 II:协作研究:相互依赖的技术社交网络中的动态过程
- 批准号:
1125290 - 财政年份:2011
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant