Fizjomika

Fizjomika to systematyczne badanie fizjomu w biologii . Fizjomika wykorzystuje bioinformatykę do konstruowania sieci cech fizjologicznych , które są związane z genami , białkami i ich sieciami. Kilka metod określania indywidualnych zależności między sekwencją DNA a funkcjami fizjologicznymi obejmuje inżynierię szlaków metabolicznych i RNAi analiza. Relacje wyprowadzone z metod takich jak te są zorganizowane i przetwarzane obliczeniowo w celu utworzenia odrębnych sieci. Modele komputerowe wykorzystują te eksperymentalnie określone sieci do opracowania dalszych przewidywań funkcji genów.

Historia

Fizjomika zrodziła się z braku równowagi między ilością danych generowanych przez projekty dotyczące genomu a technologiczną możliwością analizy danych na dużą skalę. Jako technologie, takie jak wysokowydajne sekwencjonowanie były wykorzystywane do generowania dużych ilości danych genomowych, konieczne było zaprojektowanie skutecznych metod eksperymentalnej interpretacji i obliczeniowego zorganizowania tych danych. Naukę można zilustrować jako cykl łączący wiedzę z obserwacjami. W erze postgenomicznej oczywista stała się zdolność metod obliczeniowych do pomocy w tej obserwacji. Cykl ten, wspomagany modelami komputerowymi, jest podstawą bioinformatyki, a więc i fizjomiki.

Projekty Physiome

W 1993 roku Międzynarodowa Unia Nauk Fizjologicznych (IUPS) w Australii przedstawiła projekt fizjomu, mający na celu dostarczenie ilościowego opisu dynamiki fizjologicznej i zachowania funkcjonalnego nienaruszonego organizmu. Projekt Physiome stał się głównym celem IUPS w 2001 roku. National Simulation Resource Physiome Project to północnoamerykański projekt na Uniwersytecie w Waszyngtonie. Kluczowymi elementami Projektu NSR jest gromadzenie danych fizjologicznych, farmakologicznych i patologicznych informacji o ludziach i innych organizmach oraz integracja poprzez modelowanie komputerowe. Inne projekty w Ameryce Północnej obejmują Biological Network Modeling Center w California Institute of Technology, National Center for Cell Analysis and Modeling na University of Connecticut oraz NIH Center for Integrative Biomedical Computing na University of Utah.

Aplikacje badawcze

Istnieje wiele różnych możliwych zastosowań fizjomiki, z których każde wymaga różnych modeli obliczeniowych lub połączenia kilku różnych modeli. Przykłady takich zastosowań obejmują trójwymiarowy model guza , modelowanie tworzenia wzorców biologicznych , model matematyczny powstawania rozstępów u ludzi oraz algorytmy predykcyjne wzrostu infekcji wirusowych u żywicieli owadzich.

Oprogramowanie do modelowania i symulacji

Wspólne badania fizykometryczne są częściowo promowane przez otwartą dostępność oprogramowania bioinformatycznego , takiego jak programy symulacyjne i środowiska modelowania. Istnieje wiele instytucji i grup badawczych, które udostępniają publicznie swoje oprogramowanie. Przykłady otwartego oprogramowania obejmują:

  • JSim i Systems Biology Workbench – narzędzia bioinformatyczne oferowane przez The University of Washington.
  • BISEN – środowisko symulacyjne udostępnione przez The Medical College of Wisconsin.
  • SimTK – zbiór zasobów do modelowania biologicznego udostępniony przez The National NIH Center for Biomedical Computing.
  • E-Cell System – środowisko do symulacji i modelowania systemów biologicznych oferowane przez Uniwersytet Keio w Tokio w Japonii.

Narzędzia takie jak te są opracowywane przy użyciu języków znaczników specyficznych dla badań bioinformatycznych. Wiele z tych języków znaczników jest dostępnych bezpłatnie do wykorzystania w tworzeniu oprogramowania, takich jak CellML, NeuroML i SBML.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Physiomics&oldid=1002473959 ”