Visualisierung biochemischer Netzwerke - Arbeitsbereich für ...

Visualisierung abstrakter Daten SS 2004
Felix Schernhammer TU Wien
5.2 GeneVis
Ein anderer Ansatz zur Simulierung und Visualisierung von genetischen regulatorischen
Netzwerken kommt von einem Forscherteam der University of Calgary. Sie haben ein Tool
namens GeneVis entwickelt, mit dem regulatorische Netzwerke im genetischen Bereich
sowohl simuliert als auch visualisiert werden. Im Gegensatz zu den bool’schen Netzwerken
ermöglicht GeneVis, dass auch die örtliche Lage der Proteine und vor allem deren
Konzentration Einfluss auf das dynamische Verhalten des Netzwerks nimmt.
Dies wird erreicht, indem die Orte, an denen sich die Gene befinden fix sind und die Proteine
sich frei in einem abgegrenzten Raum bewegen. Diese Bewegung ist zufällig.
In diesem Screenshot von GeneVis
sehen wir einen großen Kreis, der ein
Chromosom darstellt und auf dem
Gene liegen. Die kleinen bunten
Punkte stellen die verschiedenartigen
Proteine dar. Bei der Simulation wird,
so wie bei den bool’schen Netzwerken
von diskreten Zeitpunkten
ausgegangen. In jedem Schritt
verändern sich die Positionen der
Proteine und Gene werden aktiviert
bzw. deaktiviert, je nach der
Konzentration der Regulatorproteine in
ihrer Umgebung. Diese Ansicht wird
in GeneVis die Protein-
Interaktionsansicht genannt. Meistens
ist aber nicht die genaue Lage der
Proteine relevant sondern nur ihre
Konzentration in bestimmten
Regionen. Deshalb bietet GeneVis
auch eine Protein-Konzentrationsansicht, mit der nicht einzelne Protein, sondern nur
Konzentrationen angezeigt werden.
In diesem Bild sehen wir die
Konzentration aller Proteine im
Netzwerk. Es ist aber auch möglich die
Konzentration nur für ein bestimmtes
Protein anzuzeigen. Der Grad der
Abstrahierung der Konzentration kann
vom User eingestellt werden. Das heißt
der User kann angeben, in wie weit
GeneVis mehrere Proteine zu einer
„Fläche“ zusammenfassen soll. Ein Wert
von 50% würde hier bedeuten, dass 2
Proteine zusammengefasst werden, ein
Wert von 1,56%, dass 64 Proteine
zusammengefasst werden.
Die verschiedenen Ansichten können
aber auch lokal unterschiedlich sein. Das
heißt der User kann in bestimmten
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