<html><head><meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=utf-8"></head><body dir="auto">Colloquium Speaker<div><div class="event-value" style="box-sizing: border-box;"><font color="#000000"><span style="background-color: rgba(255, 255, 255, 0);"><a href="https://systemsbiology.columbia.edu/people/smita-krishnaswamy" target="_blank" style="box-sizing: border-box; text-decoration: none;">Smita Krishnaswamy</a>, from&nbsp;<a href="http://www.columbia.edu/" target="_blank" style="box-sizing: border-box; text-decoration: none;">Columbia University</a></span></font></div></div><div>Thursday, March 5, 12:30pm</div><div>Computer Science 105</div><div><br></div><div><h1 class="page-header" style="box-sizing: border-box; margin: 0px 0px 20px; font-weight: 500; padding-bottom: 9px; border-bottom-width: 1px; border-bottom-style: solid; border-bottom-color: rgb(238, 238, 238);"><span style="font-size: 21px; background-color: rgba(255, 255, 255, 0);">Unlocking Cellular Computation and Information Processing through Multidimensional Single-Cell Data</span></h1></div><div><span style="font-size: 21px; background-color: rgba(255, 255, 255, 0);"><br></span></div><div><span style="background-color: rgba(255, 255, 255, 0);">Cells are computational entities that process external signals through networks of interacting proteins and reconfigure their state via biochemical modifications of proteins and changes in gene expression.&nbsp;Despite progress in the understanding of signaling biology, graph diagrams typically used as depictions of signaling relationships only offer qualitative abstractions. New single-cell measurement technologies provide quantitatively precise measurements of dozens of cellular components representing important biochemical functions.&nbsp;However, a major challenge in deciphering single-cell signaling data is developing computational methods that can handle the complexity, noise and bias in the measurements.&nbsp;I will describe algorithms that quantify the flow of information through signaling interactions and mathematically&nbsp;characterize relationships between signaling molecules, using statistical techniques to detect dependencies while mitigating the effect of noise. I will show how these algorithms can be utilized to characterize&nbsp;signaling relationships in immune cells, detect subtle differences between cell types, and predict differential responses to perturbation. Next, I will analyze T cells from non-obese diabetic (NOD) mice and show that previously recognized defects in extracellular-signal-regulated kinase&nbsp;<b style="box-sizing: border-box;">(</b>ERK) signaling can be traced back to a small receptor-proximal defect that is amplified through reconvergence in the network. Then, I will show how multidimensional extensions of these techniques can be used to track dynamic changes in&nbsp;the relatively unknown network driving the epithelial-to-mesenchymal (EMT) transition that occurs during cancer metastasis, with the goal of predicting drugs to halt the process. Finally, I will discuss future directions involving integration of gene expression and other data types in order to gain a more complete picture of cellular computation.&nbsp;</span></div></body></html>