• 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 i metabolomika.

    Gen (gr. γένος – ród, pochodzenie) – podstawowa jednostka dziedziczności determinująca powstanie jednej cząsteczki białka lub kwasu rybonukleinowego zapisana w sekwencji nukleotydów kwasu deoksyrybonukleinowego.PMID (ang. PubMed Identifier, PubMed Unique Identifier) – unikatowy identyfikator przypisany do każdego artykułu naukowego bazy PubMed.

    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.

    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.

    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.

    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.

    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.

    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.

    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. 
    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.




    Warto wiedzieć że... beta

    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: 0.023 sek.