Моделювання комбінованої дії зовнішніх чинників на біологічні системи на основі дослідження градієнтного поля функції відгуку

Abstract

Біологічні системи є надзвичайно складними об’єктами дослідження, численні зворотні зв’язки яких забезпечують багатоваріантність відгуку на зовнішні чинники, що лежить в основі адаптації до склад- них умов існування. Існування великої кількості складових елементів та можливостей їх взаємодії на усіх рівнях організації (молекула – органела – клітина – тканина – орган –організм) унеможливлює опис поведінки живих об’єктів у рамках єдиної математичної моделі на даному етапі знань. Наближенням до подібного тотального опису живого є виникнення системи підходів “omics”, оскільки успіхи окремих галузей знань дозволили накопичити значний масив даних стосовно структури певних метаболітів – передусім, білків (протеоміка), ліпідів (ліпідоміка), послідовностей генів (геноміка), і опис переважної більшості усіх метаболітів клітини – метаболоміка. Інше наближення до моделювання функцій організму базується на цілісному підході та описі відгуків системи на зовнішні чинники у припущені, що вона є “чорним ящиком”. Одним з наслідків складності біосистем є нелінійність ефектів відгуку навіть на дію окремого чинника. Це спричиняє недостатність існуючих методів опису комбінованого впливу, які базуються на припущенні лінійності дозових ефектів факторів. Залишається не вирішеним питання можливості зміни інтенсивності та типу (синергізм, антагонізм, адитивність) нелінійного ефекту взаємодії в межах факторного простору.