Sistemska biologija
Sistemska biologija je holistički pristup biomedicinskim i biološkim naučnim istraživanjima (za razliku od tradicionalnog redukcionizma). Sistemska biologija je interdisciplinarno polje bazirano na biologiji sa fokusom na kompleksnim interakcijama unutar bioloških sistema. Ovaj koncept je u širokoj upotrebi u bionaukama u više različitih konteksta, pogotovo nakon 2000. godine. Jedan od primarnih ciljeva ove naučne oblasti je razvoj modela i otkrivanje svojstava koja se manifestuju kad ćelija, tkivo i organizam funkcionišu kao celina (sistem), i čije je teoretsko opisivanje jedino moguće koristeći tehnike u domenu sistemske biologije. Realizacija tih ciljeva obično obuhvata izučavanje metaboličkih ili signalnih mreža.[1]
Pregled
уредиSistemska biologija se može posmatrati sa više različitih aspekata:
- Kao polje izučavanja, posebno, izučavanja interakcija između komponenti bioloških sistema, i načina na koji te interakcije proizvode funkcije i ponašanje sistema (na primer enzima i metabolita u metaboličkom putu).[2][3]
- Kao paradigma, obično definisana kao antiteza takozvane redukcionističke paradigme (biološka organizacija), mada je potpuno konzistentna sa naučnim metodom. Razlika između ove dve paradigme se razmatra u sledećim navodima:
- „Redukcionistički pristup je uspešno identifikovao većinu komponenti i mnoge interakcije ali, nažalost, ne pruža ubedljive koncepte ili metode za razumevanje pojave sistemskih svojstava ... pluralizam uzroka i posledica u biološkim mrežama je bolje razmatrati putem kvantitativnog simultanog merenja višestrukih komponenti i putem rigorozne integracije podataka u obliku matematičkih modela“ (Sauer et al.).[4]
- „Sistemska biologija ... se bavi sjedinjavanjem umesto raščlanjavanja, integracijom umesto redukcije. To zahteva da se razviju načini razmišljanja o integraciji koji su jednako rigorozni kao i naši redukcionistički programi, ali su različiti ... To zahteva promenu naše filozofije, u punom smislu reči“.[5]
- Kao serije operacionih protokola koji se koriste u istraživanju, naime ciklus sastavljen od teorije, analitičkog ili računskog modelovanja radi nalaženja specifičnih hipoteza o biološkom sistemu koje je moguće testirati, eksperimentalne validacije, i zatim primene novostečenog kvantitativnog opisa ćelija ili ćelijskih procesa u usavršavanju računskih modela ili teorije.[6] Pošto je cilj razvoj modela interakcije sistema, eksperimentalne tehnike koje su najpodesnije za sistemsku biologiju su one koje obuhvataju ceo sistem i nastoje da budu kompletne koliko god je to moguće. Za prikupljanje kvantitativnih podataka radi konstrukcije i validacije modela se koriste transkriptomika, metabolomika, proteomika i visoko protočne tehnike.
- Kao primena teorije dinamičkih sistema na molekularnu biologiju. Fokus na dinamici izučavanih sistema je potencijalno glavna konceptualna razlika između sistemske biologije i bioinformatike.
- Kao socionaučni fenomen definisan strategijom podsticanja integracije kompleksnih podataka o interakcijama u biološkim sistemima iz raznovrsnih eksperimentalnih izvora koristeći interdisciplinarna oruđa i osoblje.[7]
Ova raznovrsnost gledišta ilustruje činjenicu da se sistemska biologija odnosi na klaster periferno preklapajućih koncepta umesto jednog jasno omeđenog polja.
Reference
уреди- ^ Bu Z, Callaway DJ (2011). „Proteins MOVE! Protein dynamics and long-range allostery in cell signaling”. Advances in Protein Chemistry and Structural Biology. Advances in Protein Chemistry and Structural Biology. 83: 163—221. ISBN 978-0-123-81262-9. PMID 21570668. doi:10.1016/B978-0-12-381262-9.00005-7.
- ^ Snoep, Jacky L; Westerhoff, Hans V (2005). Alberghina, Lilia; Westerhoff, Hans V, ур. „Systems Biology: Definitions and Perspectives”. Topics in Current Genetics. 13. Berlin: Springer-Verlag: 13—30. ISBN 978-3-540-22968-1. doi:10.1007/b106456.
|chapter=игнорисан (помоћ) - ^ „Systems Biology: the 21st Century Science”. Institute for Systems Biology. Архивирано из оригинала 10. 6. 2011. г. Приступљено 15. 6. 2011.
- ^ Sauer, Uwe; Heinemann, Matthias; Zamboni, Nicola (27. 4. 2007). „GENETICS: Getting Closer to the Whole Picture”. Science. 316 (5824): 550—551. PMID 17463274. doi:10.1126/science.1142502.
- ^ Noble 2006, стр. 176
- ^ Kholodenko, Boris N; Sauro, Herbert M (2005). Alberghina, Lilia; Westerhoff, Hans V, ур. „Systems Biology: Definitions and Perspectives”. Topics in Current Genetics. 13. Berlin: Springer-Verlag: 357—451. ISBN 978-3-540-22968-1. doi:10.1007/b136809.
|chapter=игнорисан (помоћ) - ^ . PMID 19623486. Недостаје или је празан параметар
|title=(помоћ)
Literatura
уреди- Noble, Denis (2006). The music of life: Biology beyond the genome. Oxford: Oxford University Press. стр. 176. ISBN 978-0-19-929573-9.
- Asfar S. Azmi, ур. (2012). „Systems Biology in Cancer Research and Drug Discovery”: 423. ISBN 978-94-007-4819-4.
- Kitano, Hiroaki (2001). Foundations of Systems Biology. MIT Press. стр. 320. ISBN 978-0-262-11266-6.
- Werner, Eric (29. 3. 2007). „All systems go”. Nature. 446 (7135): 493—494. Bibcode:2007Natur.446..493W. doi:10.1038/446493a. provides a comparative review of three books:
- Alon, Uri (2006). An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits. Chapman & Hall. стр. 301. ISBN 978-1-58488-642-6.
- Kaneko, Kunihiko (2006). Life: An Introduction to Complex Systems Biology. Springer-Verlag. стр. 371. ISBN 978-3-540-32666-3.
- Palsson, Bernhard O (2006). Systems Biology: Properties of Reconstructed Networks. Cambridge University Press. стр. 334. ISBN 978-0-521-85903-5.
- Werner Dubitzky, Olaf Wolkenhauer, Hiroki Yokota, Kwan-Hyun Cho, ур. (2013). Encyclopedia of Systems Biology. Springer-Verlag. стр. 2100. ISBN 978-1-4419-9864-4.
Vidi još
уредиSpoljašnje veze
уреди
- Biological Systems in bio-physics-wiki Архивирано на сајту Wayback Machine (13. октобар 2013)