Системная биология: предмет, инструменты, экспериментальные

биологические объекты как системы, интегрируя данные о геноме, его транскрипционной

Цель системной биологии – построение модели взаимодействий компонентов в сложной биологической системе.

Задачи системной биологии:
исследование и моделирование свойств сложных биологических систем, которые нельзя объяснить суммой свойств ее составляющих.

моделирования;
универсальные языки для хранения и аннотаций моделей (например, SBGN, расширение

данного вида организмов.

Термин «геном» впервые
был предложен в 1920 г.

матрицы или подложки, на которых в определенном порядке распределены фрагменты

Метод ДНК-биочипов или ДНК-микроматриц

информацию о структуре молекул-посредников (РНК) и белка;
«инструкции», которые определяют время

включая белоккодирующие мРНК и некодирующие РНК: тРНК, рРНК и различные

Анализ транскриптома отражает синтез кодируемых ими белков, а так же синтез рибосомальных, транспортных и других РНК.

3 ТРАНСКРИПТОМ

в организме в определенный период времени при определенных условиях.

целом организме (не более 1,5 кДа: небольшие пептиды, антибиотики, липиды

всех взаимодействий белок-белок, белок-ДНК, белок-РНК и РНК-РНК в клетке, определяющих

Чаще всего выделяют тип интерактома белок-белковых взаимодействий (PPI) и их сетей (PIN). Другой широко изученый тип интерактома - это интерактом белок-ДНК, также называется ген-регуляторной сетью.

белок-ДНК (ген-регуляторной сети)

ЭПС, пероксисом, плазматической мембраны и др.). Линии, соединяющие кружки, показывают взаимодействующую

et al., Science 303, 83 (2004)];
асимметричное расположение нейронов (Isy-6) [Miska

Сети РНК-РНК взаимодействий: микро-РНК

D. melanogaster [Chen C. et al., Science 303, 83 (2004)]:
широкий спектр действия миРНК
•стимулирует пролиферации клеток (miR-bantam);
•предотвращает апоптоз (miR-14, miR-bantam);
•влияет на жировой метаболизм (miR-14).

Головной мозг

H. sapiens - эффекты миРНК регуляция гемопоэза;
регуляция развития мозга.

Список патологий, возникающих при нарушении функционирования миРНК:
•лейкемия;
•нейробластома;
•фолликулярная лимфома;
•пролимфоцитарная лейкемия;
•миелодиспластический синдром;
•рак: кожи; легких; носоглотки; шейки матки; молочной железы; толстого кишечника; эпителия мочевыводящих путей.

[Calin G. et all., PNAS (2003)]

Минимальные оценки: в геномах
млекопитающих имеется до 200
микро-РНК. Каждая микро-РНК может иметь до 100 генов-мишеней. В целом сеть микроРНК-взаимодействий может включать до 20 000 генов.

анализу может открыть много нового и интересного.