Per il gusto di farlo, ecco alcuni esempi di definizioni:
Per comprendere sistemi biologici complessi richiede l’integrazione della ricerca sperimentale e computazionale — in altre parole un approccio di biologia dei sistemi. (Kitano, 2002)
La biologia dei sistemi studia i sistemi biologici perturbandoli sistematicamente (biologicamente, geneticamente o chimicamente); monitorando le risposte geniche, proteiche e informative; integrando questi dati; e in definitiva, formulando modelli matematici che descrivono la struttura del sistema e la sua risposta alle perturbazioni individuali. (Ideker et al, 2001)
l’obiettivo della biologia dei sistemi definito come la comprensione del comportamento della rete, e in particolare dei loro aspetti dinamici, che richiede l’utilizzo di modelli metematici strettamente legati all’esperimento. (Cassman, 2005)
Scoprendo come la funzione si presenta nelle interazioni dinamiche, la biologia dei sistemi affronta i collegamenti mancanti tra molecole e fisiologia. La biologia dei sistemi top-down identifica le reti di interazione molecolare sulla base del comportamento molecolare correlato osservato in studi “omici” a livello genomico. La biologia dei sistemi bottom-up esamina i meccanismi attraverso i quali le proprietà funzionali sorgono nelle interazioni di componenti noti. (Bruggeman e Westerhoff, 2007)
Perché è così difficile trovare una definizione concisa della biologia dei sistemi? Uno dei motivi potrebbe essere che ogni definizione è il rispetto di un delicato equilibrio tra lo yin e lo yang” della disciplina: l’integrazione di approcci sperimentali e computazionali (Kitano, 2002); il saldo tra genome-wide sistematico approcci (Ideker et al, 2001) e piccoli studi quantitativi (Tyson et al, 2001); strategie top-down contro bottom-up per risolvere l’architettura dei sistemi e le proprietà funzionali (Bruggeman e Westerhoff, 2007). Ma nonostante la diversità di opinioni e punti di vista, ci potrebbero essere due aspetti principali che sono conservati attraverso queste definizioni: a) un approccio a livello di sistema tenta di considerare tutti i componenti di un sistema; b) le proprietà e le interazioni dei componenti sono collegate con funzioni eseguite dal sistema intatto tramite un modello computazionale. Questo può infatti rivelare un’altra fonte di difficoltà quando si cerca di definire la biologia dei sistemi, che è trovare una definizione generale e oggettiva di “funzione biologica” (o “obiettivo del sistema” del Lander, vedi il nostro breve post Teleologia e biologia dei sistemi). Sentitevi liberi di commentare e suggerire su questo
In ogni caso, piuttosto che cercare troppo di disegnare confini concettuali con definizioni teoriche, ho pensato che sarebbe stato interessante vedere come il campo si definisce. Ho introdotto tutti gli articoli di ricerca originali pubblicati in Molecular Systems Biology in del.icio.noi e taggato le voci per avere un’idea della distribuzione di diversi aspetti della ricerca che pubblichiamo. Inevitabilmente i miei tag hanno significati piuttosto ampi e i confini sono spesso sfocati (ad esempio cos’è un”meccanismo”?), ma ho fatto del mio meglio, prendendo in considerazione le seguenti dimensioni:
- scala di studio: genenome-ampia vs piccola scala o di una singola cellula, ecc
- approccio biologico: trascrittomica, proteomica, ecc…
- approccio computazionale: simulazione basati su dati di correlazione modello di rete modello strutturale, ecc…
- esperienza acquisita: dinamica del sistema, proprietà globali (modularità, robustezza, evolvibilità…), intuizione meccanicistica, ecc.
Ecco il risultato, come “tag cloud”
C’è una chiara, e non troppo sorprendente, dominanza di studi “omici” a livello genomico (in particolare trascrittomica). Ma è anche bello vedere che gli studi su piccola scala, spesso utilizzando approcci quantitativi e concentrandosi sulle dinamiche dei sistemi sono anche ben rappresentati. Ancora una volta, questa classificazione è molto rozza e un po ‘ arbitraria, ma fornisce tuttavia, a colpo d’occhio, una panoramica del panorama della biologia dei sistemi. Se trovo il tempo, cercherò di affinare i concetti e introdurre i nostri contenuti in modo più strutturato in freebase. Trovare un modo strutturato per caratterizzare l ‘” intuizione ” di uno studio potrebbe essere particolarmente impegnativo, ma potrebbe essere un esercizio istruttivo.