Modelling biological systems とは

生物システムのモデリングは、システム生物学と数学生物学の重要な課題です。計算システム生物学は、生物システムのコンピュータモデリングの目標を達成するために、効率的なアルゴリズム、データ構造、視覚化およびコミュニケーションツールを開発し、使用することを目指しています。それは、これらの細胞プロセスの複雑な接続を分析し視覚化するために、細胞サブシステム(代謝物、代謝、シグナル伝達経路および遺伝子調節ネットワークを含む代謝産物および酵素のネットワークなど)を含む生物学的システムのコンピュータシミュレーションの使用を含む。
人工生命または仮想進化は、単純な(人工的な)生命体のコンピュータシミュレーションを介して進化過程を理解しようとする。
複雑なシステムの予期せぬ緊急性は、より単純で統合された部分(生物学的組織を参照)の中で原因と結果の相互作用の結果である可能性がある。生物学的システムは、構成要素の複雑な相互作用における緊急特性の多くの重要な例を明らかにする。生物学的システムの従来の研究では、一定量の刺激に応答して経時的な濃度などのデータ量をカテゴリ別に収集する還元的方法が必要です。コンピュータは、これらのデータの分析とモデリングにとって非常に重要です。その目的は、シグナリング経路の弱点を発見するための癌細胞のモデル、または心筋細胞への影響を見るためのイオンチャネル変異のモデル化など、環境および内部刺激に対するシステム応答の正確なリアルタイムモデルを作成することである。次に、鼓動する心臓の機能。

Minimum information required in the annotation of models とは

MIRIAM(モデルの注釈に必要な最小限の情報)は、生物システムの定量モデルのアノテーションとキュレーションプロセスを標準化するコミュニティレベルの取り組みです。これは、構造化されたフォーマットでの使用に適した一連のガイドラインで構成され、異なるグループが共同して結果のモデルを共有できるようにします。これらのガイドラインを遵守することで、モデリング活動に基づいて構築されたソフトウェアおよびサービスインフラストラクチャの共有も容易になります。
「必須メタデータ」を含む「一連の良いプラクティス」の考え方は、システム生物学におけるモデルの共通データベースを開発するための議論の一環として、2004年10月にNicolas LeNovèreによって最初に提案された(BioModels Database )。これらの初期のアイデアは、ICSB 2004のハイデルベルクでの会議で、他の多くの興味を持った団体の代表者とともにさらに洗練されました。
MIRIAMはMIBBIの登録プロジェクトです(生物学的および生物医学的調査のための最小限の情報)。

Systems biomedicine とは

システム生物医学とも呼ばれるシステム生物医学は、ヒトおよび動物および細胞モデルにおける発達および病理学的過程の理解および調節にシステム生物学を応用するものである。主に細胞内レベルでのシステム生物医学は、網羅的な相互作用ネットワークのモデリング(例えば、細胞の包括的な計算モデルを作成するという長期的目標を持つ)を目的としていますが、システム生物医学は、各レベルの重要な要素を発見して選択し、検討中の生物学的プロセスの全体的、緊急性のある行動を明らかにするモデルに統合することによって(分子、オルガネラ、細胞、組織、器官、個体/遺伝子型、環境因子、人口、生態系) 。
このようなアプローチは、網羅的なモデルを確立するために必要なすべての実験の実行が、時間および費用(例えば、動物モデルにおいて)または基本的な倫理(例えば、ヒトの実験)によって制限される場合に有利である。
1992年にはKamada T.によるシステム生物医学の論文が発表され(11月-12月)、Zeng B.J.によるシステム医学と薬理に関する論文も同じ時期に発表された(4月)。 2009年には、システム生物医学に関する最初の集団本は、Edison T. LiuとDouglas A. Lauffenburgerによって編集されました。
2008年10月に、システム生物医学に特化した最初の研究グループの1つが、欧州腫瘍学会に設立されました。システム生物医学を専門とする最初の研究センターの1つがRudi Ballingによって設立されました。ルクセンブルク大学システム生物医学センターは、ルクセンブルグ大学の学際的なセンターです。近年、システムバイオメディシンの空間問題に特化した第1のセンターが、オレゴン保健科学大学に設置されました。
このトピックに関する最初の査読済みジャーナルであるSystems Biomedicineは、Landes Bioscienceによって最近設立されました。

Regulome とは

レギュロムは、細胞内の調節成分全体を指す。これらの成分は、調節エレメント、遺伝子、mRNA、タンパク質、および代謝産物であり得る。この説明には、これらの成分間の調節効果の相互作用、および細胞内局在、組織、発達段階および病的状態などの変数への依存性が含まれる。

Interactome とは

分子生物学において、相互作用は、特定の細胞における分子相互作用の全セットである。この用語は、分子間の物理的相互作用(タンパク質間相互作用、タンパク質 – タンパク質相互作用、PPIなど)を指すが、遺伝子間の間接的相互作用のセット(遺伝子相互作用)も記述することができる。 PPIに基づくインタラクトームは、タンパク質が提示する可能性のある全ての分子相互作用の全体像(omic)を提供するために、対応する種のプロテオームに関連しているべきである。
「インタラクトーム」という言葉は、Bernard Jacqが率いるフランスの科学者グループによって1999年にもともと造語されたものです。数学的には、インタラクトムは一般にグラフとして表示されます。インタラクトムは生物学的ネットワークと表現されるかもしれないが、ニューラルネットワークや食物網のような他のネットワークと混同すべきではない。

Engineering biology とは

エンジニアリング・バイオロジーは、情報を操作し、材料を構築し、化学物質を処理し、エネルギーを生産し、食物を提供し、人間の健康と環境を維持または強化するのに使用された、設計された生物学的システムを設計、構築および試験する方法のセットである。

Fluxomics とは

Fluxomicsは、生物学的実体内の代謝反応の速度を決定しようとする様々なアプローチを記述している。メタボロミクスは生物学的試料中の代謝産物に関する瞬時の情報を提供することができるが、代謝は動的過程である。フラクタルミクスの意義は、代謝フラックスが細胞表現型を決定することである。これは、ゲノムまたはプロテオームよりも少ない成分を有するメタボロームに基づくという追加の利点を有する。
Fluxomicsは、ハイスループット技術の登場により開発されたシステム生物学の分野に属します。システム生物学は生物学的システムの複雑さを認識し、この複雑な挙動を説明し予測するという幅広い目標を持っています。

Metallome とは

生化学において、細胞コンパートメントのすべての1つに遊離金属イオンのメタローム分布。この用語は、メタロームがメタロームの研究であることから、プロテオームと同様に定義された:「細胞または組織型内の金属およびメタロイド種全体の包括的な分析」。したがって、金属は典型的には代謝産物とはみなされないが、メタロミクスはメタボロミクスの枝とみなすことができる。
メタロプロテインまたは他の金属含有生体分子としての「メタローム」およびそのような生体分子の研究としての「メタロミクス」の別の定義。

KiSAO とは

Kinetic Simulation Algorithm Ontology(KiSAO)は、システム生物学モデルのシミュレーション、その特徴付けおよび相互関係に利用できる既存のアルゴリズムに関する情報を提供します。 KiSAOは、BioModels.netプロジェクトとCOMBINEイニシアチブの一部です。