Оглавление
- 1 Системная биология
- 1.1 Определение и цели системной биологии
- 1.2 История и развитие
- 1.3 Основные подходы и методы
- 1.4 Сопутствующие дисциплины
- 1.5 Будущее системной биологии
- 1.6 Подход “снизу вверх”
- 1.7 Технологии фиксации динамических изменений
- 1.8 Системная биология рака
- 1.9 Вычислительная системная биология рака
- 1.10 Биоинформатика и анализ данных
- 1.11 Создание биологических моделей
- 1.12 Методы реконструкции и анализа на основе ограничений
- 1.13 Дополнительные ресурсы
- 1.14 Рекомендации
- 1.15 Полный текст статьи:
- 2 Системная биология – Arc.Ask3.Ru
Системная биология
-
Определение и цели системной биологии
- Системная биология — это междисциплинарная область исследований, основанная на биологии и использующая целостный подход к биологическим системам.
- Цель — моделирование и обнаружение новых свойств клеток, тканей и организмов.
-
История и развитие
- Концепция системного подхода к биологии существовала с 1930-х годов, но технологические ограничения затрудняли её применение.
- В 2000 году был создан Институт системной биологии в Сиэтле, а в 2003 году — кафедра системной биологии в Гарвардской медицинской школе.
- В 2012 году была создана первая цельноклеточная модель Mycoplasma genitalium.
-
Основные подходы и методы
- Системная биология использует методы транскриптомики, метаболомики, протеомики и высокопроизводительные методы для сбора данных.
- Применяются подходы “сверху вниз” и “снизу вверх”, где “сверху вниз” опирается на экспериментальные результаты, а “снизу вверх” учитывает как можно больше особенностей системы.
-
Сопутствующие дисциплины
- Метаболомика, феноменология, геномика, эпигеномика/эпигенетика, транскриптомика, интерферомика, протеомика, фосфопротеомика, гликопротеомика, гликомика, липидомика, интерактомика, нейроэлектродинамика и флюксомика.
-
Будущее системной биологии
- Системная биология продолжает развиваться, несмотря на технологические ограничения.
- Ожидается, что в будущем она станет более полезной и интегрированной в другие области науки.
-
Подход “снизу вверх”
- Создание подробных моделей с использованием экспериментальных данных
- Пример: использование схемных моделей для описания генной сети
-
Технологии фиксации динамических изменений
- Механобиология: силы и физические свойства на всех уровнях
- Биосемиотика: анализ системы знаковых отношений организма
- Физиомика: систематическое изучение физиома в биологии
-
Системная биология рака
- Изучение онкогенеза и лечения рака
- Работа с конкретными данными и инструментами
- Долгосрочная цель: персонализированная медицина и виртуальное лечение
-
Вычислительная системная биология рака
- Создание реалистичных многомасштабных силиконовых моделей опухолей
- Разработка механистических моделей на основе количественных свойств
-
Биоинформатика и анализ данных
- Использование вычислительных моделей и методов
- Интеграция информации из литературы и разработка баз данных
- Сетевые подходы для анализа геномных данных
-
Создание биологических моделей
- Выбор биологического пути и составление диаграммы
- Использование законов кинетики для описания скорости реакций
- Определение параметров модели через эксперименты или подбор
-
Методы реконструкции и анализа на основе ограничений
- Популярность среди системных биологов
- Анализ баланса потоков для изучения биохимических сетей
-
Дополнительные ресурсы
- Портал системной науки
- Биологический портал
- Портал эволюционной биологии
- Уравнение биохимических систем
- Биологические вычисления
- Биосистемы (журнал)
- Вычислительная биология
- Разоблачение
- Интерактом
- Список разделов омики по биологии
- Список программного обеспечения для моделирования системной биологии
- Живые системы
- Анализ метаболического контроля
- Моделирование метаболической сети
- Моделирование биологических систем
- Молекулярная патологическая эпидемиология
- Сетевая биология
- Сетевая медицина
- Синтетическая биология
- Системная биомедицина
- Системная иммунология
- Системная медицина
- ТИАРА (база данных)
-
Рекомендации
- Дальнейшее чтение
- Внешние ссылки
- Материалы, связанные с системной биологией, на Викискладе