A cell receives various stimuli from the environment and should respond properly to each stimulus. In systems view, the stimuli and the responses are inputs and outputs of the cellular system. I found that some mutations are not effective to the input-output matching, effects of other mutations can be removed by the ineffective mutations, and the broken input-output matching can be restored to the normal one. It suggests a possibility of the cancer reversion through the reverse control of the input-output matching of the cancer network. Here, I classified nodes of Boolean networks according to effects of their mutations to the input-output matching and the reversibility of the mutations. Different outcome of mutations in each node class was suggested by analyzing the survival of cancer patients. Therefore, I suggest a theoretical framework for the cancer reversion which can be utilized in other contexts.
세포는 다양한 외부 자극 신호에 반응하는 시스템이기 때문에 이를 고려하여 세포의 표현형을 정하는 것이 필요하다. 본 학위논문에서는 불리안 네트워크의 입출력관계를 정의하고, 네트워크의 각 노드의 영구적인 손상이 입출력관계에 미치는 영향을 계산하였다. 또한 적절한 제어를 통해 변화된 입출력관계를 원래대로 회복하는 것이 가능함을 발견하였다. 이러한 성질을 기반으로 불리안 네트워크의 노드를 분류하였고, 이 분류체계를 암 환자와 암 세포주의 유전체 데이터에 적용하여 각 유전자 돌연변이의 영향을 시스템 차원에서 새롭게 분석하였다.
