Разработчик

ФГБНУ ФИЦ ИЦиГ СО РАН

Авторы

Лашин С.А., Клименко А.И., Матушкин Ю.Г.

Краткая характеристика

Программный комплекс представляет собой агентно-ориентированную (на уровне отдельных клеток) систему для моделирования функционирования и эволюции микробного сообщества. Основные объекты моделирования – микробная клетка и среда обитания. Моделируемые процессы – поглощение клетками субстратов и энергии из среды, метаболизм, перемещение клеток в пространстве и, наконец, деление клеток и их гибель. Программный комплекс предназначен для исследования микробных сообществ, в которых возможно появление сложноорганизованных паттернов, связанных с рассинхронизацией клеточных процессов и/или особых сигнальных путей, участвующих в формировании т.н. чувства кворума.

Области возможного использования

Программный комплекс может использоваться для изучения проведения вычислительных экспериментов по сравнению эволюционной эффективности различных стратегий перемещения клеток в среде обитания, по оценке влияния диффузионных параметров нутриентов на функционирование и эволюцию микробных сообществ и т.д.

Степень готовности разработки к практическому применению

Программный комплекс готов к практическому применению.

Возможный технический и (или) экономический эффект

Программный комплекс использоваться в работах по построению математических моделей метаболизма и генетической регуляции биотехнологически значимых штаммов микроорганизмов и для организации работ по с экспериментов in silico.

Сравнительные характеристики с известными разработками

Программный комплекс учитывает в одной модели максимально широкий спектр уровней биологической организации (молекулярно-генетический, метаболический, клеточный, популяционный и экологический уровни). Ключевой особенностью комплекса является то, что конструируемые модели обладают многоуровневой архитектурой, при этом каждый уровень представляет собой подмодель, ответственную за описание определённого уровня биологической организации: генетического, метаболического, популяционного и, наконец, экологического уровней. Такая архитектура позволяет разрабатывать множество разных подмоделей для одного слоя, фактически создавая библиотеки подмоделей. Программный комплекс позволяет исследовать различные аспекты эволюционного процесса в рамках одного программного средства.

Защита разработки

Свидетельство о госрегистрации № 2024688451, зарегистрировано в Реестре ПрЭВМ 27.11.2024, Бюл. № 12, Номер и дата поступления заявки: 2024686939, 11.11.2024.