Системная биология

Системная биология
.
- междисциплинарная наука, изучающая саморегуляцию и целостность живых существ, выявляющая функциональную организацию живого, начиная с молекулярного уровня, далее поднимаясь через биологические каскады (петли обратной связи, триггеры) до масштаба тканей и выше

Системная биология – интегративная наука

Системная биология и биоинформатика
Позволяют проводить направленный
эксперимент и тем самым экономят время и ресурсы.
Но!!!
• Биоинформатика оперирует с отдельными признаками, последовательностями белков и нуклеиновых кислот.
• Системная биология оперирует с системой взаимосвязанных признаков или компонент (генов, белков и т.д.), часто гетерогенных по своей природе.

Людвиг Фон Берталанфи создатель общей теории систем в 1950 году.
Первая математическая модель, объясняющую распространение потенциала действия вдоль аксона, британских нейрофизиологов и лауреатов нобелевской премии Ходжкина и Хаксли в 1952 году.
В 1960 году на основе модели Ходжкина и Хаксли Денис Нобл создал первую компьютерную модель сердечного водителя ритма.
СИСТЕМНАЯ БИОЛОГИЯ ИСПОЛЬЗУЕТ НОВЫЙ ПОДХОД В БИОЛОГИИ: ХОЛИЗМ ВМЕСТО РЕДУКЦИОНИЗМА

Формально первая работа по системной биологии, как самостоятельной дисциплине, была представлена системным теоретиком Михайло Месарович в 1966 году на международном симпозиуме в Институте технологии в Кливленде (США, штат Огайо) под названием «Системная теория и биология».
В 1997 году группа Масару Томита опубликовала первую численную модель метаболизма целой (гипотетической) клетки.
В течение 2000-х годов, когда создавались институты системной биологии в Сиэтле и Токио, системная биология вступила в полные права, будучи вовлеченной в различные геномные проекты, обрабатывая и интерпретируя данные из «-омик» (протеомика, метаболомика), помогая в интерпретации прочих высокопроизводительных экспериментов, включая биоинформатику.
СИСТЕМНАЯ БИОЛОГИЯ ИСПОЛЬЗУЕТ НОВЫЙ ПОДХОД В БИОЛОГИИ: ХОЛИЗМ ВМЕСТО РЕДУКЦИОНИЗМА

Описание в базах данных и интеграция огромных объемов гетерогенной экспериментальной информации, характеризующей живые системы на различных уровнях их структурно-функциональной организации
Крупномасштабный анализ экспериментальных данных
Построение математических моделей организации и функционирования живых систем
Предсказание новых особенностей организации и функционирования живых систем
Планирование экспериментов по проверке результатов предсказания
Проведение экспериментов и получение новых данных и знаний
СИСТЕМНАЯ БИОЛОГИЯ ВОЗНИКЛА,
КОГДА ОНА СТАЛА ПРЕДСКАЗАТЕЛЬНОЙ НАУКОЙ

Развитие системной биологии в мире
• Великобритания: созданы и работают уже более 10
лет центры системной биологии в университетах
Кембриджа, Эдинбурга, Уоррика, Манчестера,
Шеффилда и др.
• Германия: общий бюджет центров по системноий
биологии почти равен расходам на
экспериментальную биологию.
• США: созданы Центры в Чикаго, Принстоне,
Гарварде
• Ежегодные конференции: Эдинбург 2010, 1400
участников из 52 стран.
РОССИЯ: ИНСТИТУТ СИСТЕМНОЙ БИОЛОГИИ В МОСКВЕ, НОЦ В ПЕТЕРБУРГЕ, КАФЕДРА В НОВОСИБИРСКЕ