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Erschienen in: Natural Computing 4/2015

01.12.2015

Computing maximal and minimal trap spaces of Boolean networks

verfasst von: Hannes Klarner, Alexander Bockmayr, Heike Siebert

Erschienen in: Natural Computing | Ausgabe 4/2015

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Abstract

Asymptotic behaviors are often of particular interest when analyzing Boolean networks that represent biological systems such as signal transduction or gene regulatory networks. Methods based on a generalization of the steady state notion, the so-called trap spaces, can be exploited to investigate attractor properties as well as for model reduction techniques. In this paper, we propose a novel optimization-based method for computing all minimal and maximal trap spaces and motivate their use. In particular, we add a new result yielding a lower bound for the number of cyclic attractors and illustrate the methods with a study of a MAPK pathway model. To test the efficiency and scalability of the method, we compare the performance of the ILP solver gurobi with the ASP solver potassco in a benchmark of random networks.

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Literatur
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Metadaten
Titel
Computing maximal and minimal trap spaces of Boolean networks
verfasst von
Hannes Klarner
Alexander Bockmayr
Heike Siebert
Publikationsdatum
01.12.2015
Verlag
Springer Netherlands
Erschienen in
Natural Computing / Ausgabe 4/2015
Print ISSN: 1567-7818
Elektronische ISSN: 1572-9796
DOI
https://doi.org/10.1007/s11047-015-9520-7

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