In era post-genomica elucidarea functiilor diferitelor gene si a modurilor in care acestea sunt exprimate in biologia moleculara prin diferite procese biochimice reprezinta o sarcina provocatoare si intimidanta pentru oamenii de stiinta. In incercarea de rezolvare a acestei probleme au aparut noi discipline biologice, cum ar fi genomica functionala, proteomica, metabolonica, care au condus la o revolutie in medicina. Aceste noi domenii de cercetare necesita noi tehnici si abordari in studiul structurii si comportarii unor retele extinse de gene in interactiune si procese biochimice. Metodele in uz curent pacatuiesc prin lipsa generalitatii sau a unor fundamente rationale: ele sunt fie bazate pe intuitia biologica a cercetatorului, fie folosesc algoritmi matematici fara o baza chimica sau biologica sanatoasa (de exemplu retelele Bayesiene). Cele mai mari centre de cercetare din intreaga lume investesc cantitati importante de resurse materiale si competente umane pentru dezvoltarea de metode rationale pentru analiza retelelor biologice extinse. Cercetarea propusa reprezinta o incercare de dezvoltare a asemenea tehnici de analiza si a mijloacelor experimentale aferente.

Scopul proiectului de cercetare prezentat consta in dezvoltarea de metode matematice pentru analiza retelelor biochimice si genice, bazate pe experimente de raspuns. Analiza structurii si functiilor retelelor biochimice si genice este foarte importanta pentru progresul biochimiei, biologiei moleculare si geneticii. Din punctul de verere al stiintelor fundamentale, ea face posibila intelegerea mecanismelor moleculare ale vietii. Aplicatiile de perspectiva sunt de asemenea foarte importante: analiza retelelor biologice deschide calea dezvoltarii unor metode rationale de tratament al bolilor genetice.

Proiectul va dezvolta, la Institutul de Statistica Matematica si Matematica Aplicata (ISMMA), noi tipuri de experimente de raspuns pentru retele complexe si noi metode matematice de analiza a datelor rezultate din experimentele propuse. Partea experimentala este preliminara, ea urmand sa ofere cheia dezvoltarii metodelor de raspuns. O portiune experimentala se va desfasura in Romania, la Institutul de Chimie Fizica (ICF) si la Institutul de Biochimie (IB). Echipamentul necesar este partial disponibil si sunt necesare noi achizitii. O buna parte a datelor experimentale va fi furnizata de centre de cercetare prestigioase din USA (Stanford Genome Technology Center), Spania (Department of Biochemistry and Molecular Biology, Complutense University) si Germania (Department of Functional Genomics, Regensburg University). Aceste institutii poseda echipamentul necesar si si-au exprimat acordul de colaborare in cadrul proiectului.  (scrisori de suport: F_Moran, P_Oefner, R_Davies, S-H_Suh)

Avand in vedere complexitatea retelelor biochimice si genetice, intentionam sa abordam problema atat la nivel local, concentrandu-ne asupra amanuntelor unei retele biochimice de mari dimensiuni, cat si la nivel global, luand in considerare retelele biochimice mari ca sisteme globale.