• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Biologia systemowa

    Przeczytaj także...
    Mutant – osobnik, w którego materiale genetycznym zaszła jakakolwiek trwała zmiana (mutacja) niebędąca wynikiem rekombinacji. Przeciwieństwem mutanta jest typ dziki.Proteomika – gałąź nauki zajmująca się badaniem białek – ich struktury, sprawowanych przez nie funkcji i zależności między nimi.
    Chromatografia powinowactwa polega na wykorzystywaniu specyficznych reakcji chemicznych pomiędzy reaktywnymi chemicznie ligandami związanymi z powierzchnią adsorbentu, a nietypowymi składnikami roztworu rozdzielanego.

    Biologia systemowa – dziedzina nauki zajmująca się systemami biologicznymi, takimi jak sieci interakcji białek lub sieci ścieżek metabolicznych. Stosuje narzędzia matematyczne, głównie z dziedziny teorii grafów, do badania cech systemów, analizowania właściwości ich komponentów i ich wpływu na działanie całej sieci, oraz modelowania systemów. Łączy informacje zdobywane przez dziedziny nauki takie jak: genomika, transkryptomika, proteomika, lipidomika i metabolomika.

    Gen (gr. γένος – ród, pochodzenie) – podstawowa jednostka dziedziczności determinująca powstanie jednej cząsteczki białka lub kwasu rybonukleinowego zapisana w sekwencji nukleotydów kwasu deoksyrybonukleinowego.Lipidomika – dziedzina nauki zajmująca się analizą jakościową i ilościową lipidów komórkowych w układach biologicznych. Słowo „lipidom” jest używane do opisania pełnego profilu lipidów w komórce, tkance, organizmie lub ekosystemie, będącego podzbiorem „metabolomu”, który obejmuje również trzy inne główne klasy cząsteczek biologicznych: białka/aminokwasy, cukry i kwasy nukleinowe. Lipidomika to stosunkowo nowa dziedzina badań, napędzana szybkim postępem w technologiach takich jak spektrometria mas (MS), spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR), spektroskopia fluorescencyjna, interferometria z podwójną polaryzacją i metody obliczeniowe, w połączeniu z uznaniem roli lipidów w wielu chorobach metabolicznych, takich jak otyłość, miażdżyca, udar, nadciśnienie i cukrzyca. Ta szybko rozwijająca się dziedzina dopełnia ogromny postęp dokonany w genomice i proteomice, z których wszystkie stanowią rodzinę biologii systemów.

    Sieci biologiczne[ | edytuj kod]

    Interakcje białek[ | edytuj kod]

    Jednym z podstawowych rodzajów sieci są sieci przedstawiające interakcje między białkami, które zachodzą w organizmie. Podstawowymi metodami odkrywania interakcji białko-białko są Tandemowa Chromatografia Powinowactwa (ang. Tandem Affinity Purification, TAP), drożdżowy system dwuhybrydowy i metody nazywanej w języku angielskim "protein–fragment complementation assay" (PCA). Sieć wszystkich interakcji białek potencjalnie kodowanych przez dany genom nazywamy interaktomem. Popularną bazą danych interakcji białkowych jest baza String.

    PMID (ang. PubMed Identifier, PubMed Unique Identifier) – unikatowy identyfikator przypisany do każdego artykułu naukowego bazy PubMed.Library of Congress Control Number (LCCN) – numer nadawany elementom skatalogowanym przez Bibliotekę Kongresu wykorzystywany przez amerykańskie biblioteki do wyszukiwania rekordów bibliograficznych w bazach danych i zamawiania kart katalogowych w Bibliotece Kongresu lub u innych komercyjnych dostawców.

    Interakcje genetyczne[ | edytuj kod]

    Mówi się, że między genami A i B zachodzi interakcja, jeśli fenotyp mutanta podwójnego AB nie jest złożeniem fenotypów mutantów A i B. Przeważnie oznacza to, że produkty tych genów należą do tego samego szlaku, w związku z czym uszkodzenie jednego z nich może wpływać na działanie drugiego. Interakcje genetyczne dzielimy na łagodzące i pogarszające. Interakcja łagodząca oznacza, że fentoyp mutanta podwójnego jest lżejszy niż przewidywany sumaryczny fenotyp mutantów pojedynczych; sytuacja taka może przykładowo zachodzić, kiedy geny leżą w tym samym szlaku, jeden wyżej od drugiego, i mutacja genu leżącego wyżej całkowicie unieruchamia szlak, w związku z czym mutacja drugiego w niczym nie zmienia fenotypu mutanta. Interakcja pogarszająca, zwana też syntetyczną, oznacza, że fenotyp mutanta podwójnego jest cięższy niż sumaryczny fenotyp mutantów pojedynczych; może się tak zdarzyć, kiedy np. brak produktu genu A może być rekompensowany produktem genu B i odwrotnie, ale uszkodzenie ich obu sprawia, że cały szlak zostaje uszkodzony. Interakcje genetyczne bada się przeważnie badając fenotypy pojedynczych i podwójnych mutantów. Analiza sieci interakcji genetycznych umożliwia m.in. wnioskowanie o funkcji genu na podstawie funkcji genów, z którymi wchodzi w interakcje.

    Fenotyp (gr. phainomai - przejawiać; typos - wzór, norma) – zespół cech organizmu, włączając w to nie tylko morfologię, lecz również np. właściwości fizjologiczne, płodność, zachowanie się, ekologię, cykl życiowy, zmiany biologiczne, wpływ środowiska na organizm. Fenotyp jest ściśle związany z genotypem, bowiem to właśnie oddziaływanie między genotypem a środowiskiem daje fenotyp. Dlatego ten sam genotyp może dać różne fenotypy w różnych środowiskach (tzw. plastyczność fenotypowa), lub odwrotnie - mimo odmiennych genotypów uzyskać podobny fenotyp.Transkryptomika - dziedzina nauk biologicznych (głównie biologii molekularnej i genetyki), pokrewna proteomice, genomice i metabolomice. Zajmuje się określeniem miejsca i czasu aktywności genów poprzez badanie transkryptomu. Nazwa została utworzona poprzez analogię ze słowa "genomika" i podobnie wskazuje na całościowe ujęcie danego problemu. Transkryptomika teoretyczna stanowi jeden z fundamentów bioinformatyki.

    Sieci metaboliczne[ | edytuj kod]

    Sieci metaboliczne składają się ze szlaków metabolicznych; ilustrują kolejne reakcje, którym poddawane są metabolity i podają katalizujące je enzymy. Popularną bazą danych zawierającą m.in. sieci metaboliczne jest KEGG.

    Zastosowania[ | edytuj kod]

    Biologia systemów znajduje wiele zastosowań we współczesnej nauce. Umożliwia poznawanie funkcji genów poprzez analizę genów, z którymi wchodzą w interakcje. Pozwala na analizowanie wpływu pojedynczego komponentu sieci na całą sieć - dzięki temu możemy wnioskować, jaki wpływ będzie miała mutacja pojedynczego genu na zachowanie całej komórki albo na jakie szlaki metaboliczne wpłynie uszkodzenie danego białka (np. podczas choroby lub w ramach opracowywanej terapii). Potencjalnie stwarza dodatkowe możliwości dla medycyny - analizując sieci możemy dowiedzieć się, jakie kompotenty są kluczowe w ich działaniu, i w związku z tym działanie których jest niezbędne dla przywrócenia poprawnego funkcjonowania uszkodzonym systemom.

    PMCID (ang. PubMed Central Identifier) – unikatowy identyfikator przypisany do każdego cytowanego artykułu naukowego bazy PubMed Central.Interaktomika dziedzina proteomiki zajmująca się badaniami oddziaływań białek. Jest to interdyscyplinarna dziedzina nauki zależna od biologii molekularnej, bioinformatyki, chemii i biofizyki.

    Przypisy[ | edytuj kod]

    1. Hiroaki Kitano. Systems Biology: A Brief Overview. „Science”. Vol. 295 no. 5560, s. 1662-1664, 2002-03-01. 
    2. Guillaume Rigaut, Anna Shevchenko, Berthold Rutz, Matthias Wilm i inni. A generic protein purification method for protein complex characterization and proteome exploration. „Nature Biotechnology”. 17 (10), s. 1030–1032, 1 października 1999. DOI: doi:10.1038/13732 (ang.). 
    3. Joelle N. Pelletier, Ingrid Remy: Protein-Fragment Complementation Assays: A General Strategy for the in vivo Detection of Protein-Protein Interactions (ang.). The Association of Biomolecular Resource Facilities, 20 stycznia 1998. [dostęp 2015-05-18].Sprawdź autora:1.
    4. Ingrid Remy, F X Campbell-Valois, Stephen W Michnick. Detection of protein–protein interactions using a simple survival protein-fragment complementation assay based on the enzyme dihydrofolate reductase. „Nature Protocols”. 2 (9), s. 2120–2125, wrzesień 2007. DOI: doi:10.1038/nprot.2007.266 (ang.). 
    5. C. Sanchez i inni, Grasping at molecular interactions and genetic networks in Drosophila melanogaster using FlyNets, an Internet database, „Nucleic Acids Research”, 1, 27, 1999, s. 89–94, DOI10.1093/nar/27.1.89, PMID9847149, PMCIDPMC148104 (ang.).
    6. P. Mackiewicz, J. Zakrzewska-Czerwińska. Genomika – dziedzina wiedzy XXI wieku. „Kwartalnik "Biotechnologia"”. 3, s. 18, 2005. Polska Federacja Biotechnologii. [dostęp 2015-05-18]. Sprawdź autora:1.
    7. Interakcje genetyczne. Instytut Genetyki i Biotechnologii UW. [dostęp 2015-05-18].
    8. Leroy Hood, James R. Heath, Michael E. Phelps, Biaoyang Lin. Systems Biology and New Technologies Enable Predictive and Preventative Medicine. „Science”. Vol. 306 no. 5696, s. 640-643, 2004-10-22. 
    Szlak metaboliczny – szereg następujących po sobie reakcji biochemicznych, w których produkt jednej reakcji jest substratem kolejnej. Reakcje szlaków są zwykle katalizowane przez enzymy oraz podlegają ścisłej kontroli. W skali całego organizmu reakcje metaboliczne regulowane są przez hormony.DOI (ang. digital object identifier – cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego) – identyfikator dokumentu elektronicznego, który w odróżnieniu od identyfikatorów URL nie zależy od fizycznej lokalizacji dokumentu, lecz jest do niego na stałe przypisany.




    Warto wiedzieć że... beta

    Kontrola autorytatywna – w terminologii bibliotekoznawczej określenie procedur zapewniających utrzymanie w sposób konsekwentny haseł (nazw, ujednoliconych tytułów, tytułów serii i haseł przedmiotowych) w katalogach bibliotecznych przez zastosowanie wykazu autorytatywnego zwanego kartoteką wzorcową.
    Genomika – dziedzina biologii molekularnej i biologii teoretycznej (pokrewna genetyce i ściśle związana z bioinformatyką) zajmująca się analizą genomu organizmów. Głównym celem genomiki jest poznanie sekwencji materiału genetycznego oraz mapowanie genomu ale również określenie wszelkich zależności i interakcji wewnątrz genomu.
    Gemeinsame Normdatei (GND) – kartoteka wzorcowa, stanowiąca element centralnego katalogu Niemieckiej Biblioteki Narodowej (DNB), utrzymywanego wspólnie przez niemieckie i austriackie sieci biblioteczne.
    Metabolomika – dziedzina nauki zajmująca się badaniem zestawu wszystkich metabolitów obecnych w organizmie, tkance czy komórce - metabolomu. Jest zaliczana obok genomiki, transkryptomiki i proteomiki do biologii systemowej.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.02 sek.