Zum Spaß hier ein paar Beispiele für Definitionen:
Um komplexe biologische Systeme zu verstehen, bedarf es der Integration von experimenteller und computergestützter Forschung — mit anderen Worten eines systembiologischen Ansatzes. (Kitano, 2002)
Die Systembiologie untersucht biologische Systeme, indem sie sie systematisch stört (biologisch, genetisch oder chemisch); Überwachung der Reaktionen von Genen, Proteinen und Informationspfaden; integration dieser Daten; und schließlich die Formulierung mathematischer Modelle, die die Struktur des Systems und seine Reaktion auf einzelne Störungen beschreiben. (Ideker et al, 2001)
Das Ziel der Systembiologie definiert als das Verständnis des Netzwerkverhaltens und insbesondere ihrer dynamischen Aspekte, was die Verwendung von methematischer Modellierung erfordert, die eng mit Experimenten verbunden ist. (Cassman, 2005)
Durch die Entdeckung, wie Funktion in dynamischen Wechselwirkungen entsteht, befasst sich die Systembiologie mit den fehlenden Verbindungen zwischen Molekülen und Physiologie. Die Top-Down-Systembiologie identifiziert molekulare Interaktionsnetzwerke auf der Grundlage korrelierten molekularen Verhaltens, das in genomweiten „Omics“ -Studien beobachtet wurde. Bottom-up-Systembiologie untersucht die Mechanismen, durch die funktionelle Eigenschaften in den Wechselwirkungen bekannter Komponenten entstehen. (Bruggeman und Westerhoff, 2007)
Warum ist es so schwierig, eine präzise Definition der Systembiologie zu finden? Einer der Gründe könnte sein, dass jede Definition ein empfindliches Gleichgewicht zwischen „dem Yin und dem Yang“ der Disziplin respektieren muss: die Integration experimenteller und rechnerischer Ansätze (Kitano, 2002); das Gleichgewicht zwischen genomweiten systematischen Ansätzen (Ideker et al, 2001) und kleineren quantitativen Studien (Tyson et al, 2001); top-Down-versus Bottom-Up-Strategien zur Lösung von Systemarchitektur und funktionalen Eigenschaften (Bruggeman und Westerhoff, 2007). Aber trotz der Vielfalt der Meinungen und Ansichten könnte es zwei Hauptaspekte geben, die über diese Definitionen hinweg erhalten bleiben: a) Ein Ansatz auf Systemebene versucht, alle Komponenten eines Systems zu berücksichtigen; b) Die Eigenschaften und Wechselwirkungen der Komponenten sind mit Funktionen verbunden, die vom intakten System über ein Rechenmodell ausgeführt werden. Dies kann in der Tat eine andere Quelle der Schwierigkeit bei der Definition der Systembiologie aufzeigen, nämlich eine allgemeine und objektive Definition der „biologischen Funktion“ (oder Landers „Ziel des Systems“, siehe unseren kurzen Beitrag Teleologie und Systembiologie). Fühlen Sie sich frei, dies zu kommentieren und vorzuschlagen …
Auf jeden Fall, anstatt zu hart zu versuchen, konzeptionelle Grenzen mit theoretischen Definitionen zu ziehen, dachte ich, es wäre interessant zu sehen, wie sich das Feld selbst definiert. Ich habe alle ursprünglichen Forschungsartikel, die in Molecular Systems Biology veröffentlicht wurden, in del eingeführt.icio.uns und markierte die Einträge, um eine Vorstellung von der Verteilung verschiedener Aspekte der von uns veröffentlichten Forschung zu erhalten. Zwangsläufig haben meine Tags eher breite Bedeutungen und die Grenzen sind oft unscharf (zB was ist ein „Mechanismus“?), aber ich versuchte mein Bestes, indem ich die folgenden Dimensionen berücksichtigte:
- Maßstab der Studie: genomweite vs. kleine Skala oder Einzelzelle usw
- biologischer Ansatz: Transkriptomik, Proteomik usw…
- rechnerischer Ansatz: Simulation, datengesteuertes Korrelationsmodell, Netzwerkstrukturmodell usw…
- gewonnene Erkenntnisse: dynamik des Systems, globale Eigenschaften (Modularität, Robustheit, Evolvierbarkeit…), mechanistische Einsicht, etc…
Hier ist das Ergebnis, als „Tag Cloud“
Es gibt eine klare und nicht allzu überraschende Dominanz genomweiter „Omics“-Studien (insbesondere Transkriptomik). Es ist aber auch gut zu sehen, dass die kleinen Studien, die oft quantitative Ansätze verwenden und sich auf Systemdynamik konzentrieren, ebenfalls gut vertreten sind. Auch diese Klassifizierung ist sehr grob und etwas willkürlich, bietet aber dennoch auf einen Blick einen Überblick über die Landschaft der Systembiologie. Wenn ich die Zeit finde, werde ich versuchen, die Konzepte zu verfeinern und unsere Inhalte strukturierter in freebase einzuführen. Einen strukturierten Weg zu finden, um die „Einsicht“ einer Studie zu charakterisieren, könnte besonders herausfordernd sein, aber es könnte eine lehrreiche Übung sein.