a móka kedvéért íme néhány példa a definíciókra:
a komplex biológiai rendszerek megértéséhez kísérleti és számítástechnikai kutatások integrálása szükséges — más szóval rendszerbiológiai megközelítés. (Kitano, 2002)
a rendszerbiológia a biológiai rendszereket szisztematikusan megzavarja (biológiailag, genetikailag vagy kémiailag); a gén, a fehérje és az információs útvonal válaszainak monitorozása; ezen adatok integrálása; és végül matematikai modellek megfogalmazása, amelyek leírják a rendszer szerkezetét és az egyéni perturbációkra adott válaszát. (Ideker et al, 2001)
a rendszerbiológia célja a hálózati viselkedés megértése, különös tekintettel azok dinamikus aspektusaira, amely megköveteli a kísérlethez szorosan kapcsolódó metematikai modellezés felhasználását. (Cassman, 2005)
a dinamikus kölcsönhatások funkcióinak felfedezésével a rendszerbiológia foglalkozik a molekulák és a fiziológia közötti hiányzó kapcsolatokkal. A felülről lefelé irányuló rendszerbiológia a molekuláris interakciós hálózatokat a genom egészére kiterjedő “omics” vizsgálatokban megfigyelt Korrelált molekuláris viselkedés alapján azonosítja. Az alulról felfelé irányuló rendszerbiológia megvizsgálja azokat a mechanizmusokat, amelyeken keresztül a funkcionális tulajdonságok az ismert komponensek kölcsönhatásaiban keletkeznek. (Bruggeman and Westerhoff, 2007)
miért olyan nehéz a rendszerbiológia tömör meghatározása? Ennek egyik oka lehet, hogy minden definíciónak tiszteletben kell tartania a tudományág “yin és yang” közötti kényes egyensúlyt: a kísérleti és számítási megközelítések integrációját (Kitano, 2002); a genom egészére kiterjedő szisztematikai megközelítések (Ideker et al, 2001) és a kisebb léptékű kvantitatív vizsgálatok közötti egyensúlyt (Tyson et al, 2001); felülről lefelé és alulról felfelé irányuló stratégiák a rendszerek architektúrájának és funkcionális tulajdonságainak megoldására (Bruggeman and Westerhoff, 2007). De a vélemények és nézetek sokfélesége ellenére két fő szempontot lehet megőrizni ezekben a meghatározásokban: a) A rendszerszintű megközelítés megkísérli figyelembe venni a rendszer összes összetevőjét; b) az összetevők tulajdonságai és kölcsönhatásai összekapcsolódnak az ép rendszer által végrehajtott funkciókkal egy számítási modellen keresztül. Ez valójában felfedhet egy másik nehézségi forrást a rendszerbiológia meghatározásakor, amely a “biológiai funkció” általános és objektív definíciójának megtalálása (vagy Lander “a rendszer célja”, lásd rövid posztunkat teleológia és rendszerbiológia).
mindenesetre ahelyett, hogy túl keményen próbálkoznék elméleti definíciókkal fogalmi határokat húzni, úgy gondoltam, érdekes lenne látni, hogy a mező hogyan határozza meg önmagát. Bemutattam a Molecular Systems Biology-ban megjelent összes eredeti kutatási cikket del-be.icio.a bejegyzéseket megcímkéztük, hogy elképzelésünk legyen az általunk közzétett kutatás több aspektusának terjesztéséről. Óhatatlanul a címkéimnek meglehetősen tág jelentése van, a határok pedig gyakran homályosak (pl. Mi az a “mechanizmus”?), de mindent megpróbáltam a következő dimenziók figyelembevételével:
- a vizsgálat skálája: genenome-wide vs small scale or single-cell, etc
- biológiai megközelítés: transzkriptomika, proteomika stb…
- számítási megközelítés: szimuláció, adatvezérelt korrelációs modell, hálózati szerkezeti modell stb…
- betekintést nyert: a rendszer dinamikája, globális tulajdonságok (modularitás, robusztusság, evolúcióképesség…), mechanisztikus betekintés stb.
itt az eredmény, mint “címkefelhő”
egyértelmű, és nem túl meglepő, dominanciája van a genom egészére kiterjedő “omika” típusú vizsgálatoknak (különösen a transzkriptomikának). De azt is jó látni, hogy a kis léptékű tanulmányok, amelyek gyakran kvantitatív megközelítéseket alkalmaznak, és a rendszerdinamikára összpontosítanak, szintén jól képviseltetik magukat. Ismét ez a besorolás nagyon durva és kissé önkényes, de ennek ellenére egy pillanat alatt áttekintést nyújt a rendszerbiológia tájáról. Ha találok rá időt, megpróbálom finomítani a fogalmakat, és strukturáltabban bevezetni a tartalmat a freebase-be. A tanulmány “betekintésének” jellemzésére szolgáló strukturált módszer megtalálása különösen kihívást jelenthet, de tanulságos gyakorlat lehet.