2020 г., Том 25, № 6, с.4-49

Работа посвящена практическому использованию минимальных математических моделей динамики сигнального пути p53 для описания достаточно широкого круга лабораторных экспериментов, в которых взаимодействие p53 и белковингибиторов p53 опосредуется микроРНК, образующими с p53 петлю положительной обратной связи. Представлены базовая модель, разработанные на ее основе новые минимальные модели, алгоритм численного решения прямых и обратных коэффициентных задач и результаты сопоставления полученных численных решений с экспериментальными данными о динамике уровней белков p53, p21, Bax, белков-ингибиторов Mdm2, Wip1, Sirt1 и различных микроРНК (miR-16, miR-34a, miR-192, miR-194, miR-215) в условиях стрессовых воздействий. С привлечением полученных математических моделей исследованы базовые механизмы функционирования сигнального пути p53 в условиях, приближенных к условиям конкретных лабораторных экспериментов in vitro и in vivo. Продемонстрированы синергический эффект гиперактивации сигнального пути p53, в котором задействованы микроРНК, и механизмы бимодального переключения. Показана ключевая роль p53-зависимых микроРНК в реализации некоторых гипотетических терапевтических стратегий, связанных с управлением механизмом активации апоптоза клеток. В рамках принятой базовой модели даны оценки вероятности рассогласования в диагностике дегенеративных заболеваний, основанной на анализе уровня p53зависимых микроРНК и p53, при слабой и умеренной дерегуляции микроРНК.