برای سیستم بیولوژی تا به اکنون تعاریف بسیار متفاوت و گوناگونی ارایه شده و هنوز یک تعریف جامع و کامل که مورد توافق اکثریت باشد معرفی نشده است . از این رو سعی کردم در این مطلب یک تعریف مناسب و قابل فهمی برای شما ارایه دهم. سیستم بیولوژی علمی است که سعی در مدل سازی محاسباتی و ریاضی، شبیه سازی و انالیز مکانیزم ها و فرایند ها در سیستم های پیچیده زیستی دارد.
سیستم بیولوژی از طریق نگرش بالا به پایین و کلی نگری. بر مسائل زیستی سعی در رسیدن به درک بهتری از زیست شناسی و مکانیزم های آن، به ویژه از عملکرد ها و اینتراکشن های عناصر کلیدی سیستم های زنده (DNA، RNA، پروتئین ها، سلول) دارد. این سیستم بیولوژی است که سعی دارد رفتار یک شبکه پیچیده زیستی پویا را در شرایط مختلف و زمان های متفاوت پیشگویی و شبیه سازی کند و این سیستم بیولوژِی است که سعی دارد ارتباط های اجزای یک مکانیسم پیچیده تنظیمی و حتی بین شبکه ها و بخش های یک سیستم زیستی را بیابد.
==
تا کنون علوم زیستی و پزشکی درصدد کشف جزئیات فرایند های سلولی و مولکولی و نفوذ در ذرات جهان و جزئی نگری بوده اند ولیکن خداوند دو چشم بر انسان عطا فرموده است تا در حین توجه به جزدیات کلیات را نیز در نظر داشته باشد
توجه به جزئیات به تنهایی نمی تواند پاسخگوی سئوالات بشر و جهان پیچیده باشد همچنان که باید جزئیات را دید باید نگاهی نیز به تصویر کلی حیات داشت در چند سال گذشته دانشمندان متوجه شده اند برای مشاهده تصویری بزرگ از هستی باید علاوه بر کشف ذرات باید دیدی کلی به جهان داشت این دانش به سیستم بیولوژی و یا نگرش سیستمیک به حیات و پدیده های مرتبط زیستی گفته می شود
سیستم بیولوژی و داروسازی
يكي از كاربرد هاي اصلي اين رشته كه امروزه هزينه ها و تمركز زيادي را به خود اختصاص داده است، استفاده از سيتم بيولوژي در مدل سازي اثر دارو ها در سلول هاي هدف و ميسر هاي بيوشيميايي درگير است. دانشمندان اميدوارند كه در آينده نزديك با مدل سازي هاي دقيق تر بتوانند دارو هاي اختصاصي تر با اثرات جانبي كمتر و بهينه را طراحي كنند.
به عنوان مثال نشان داده شده است كه گيرنده فاكتور رشد اپيدرمال كه امروزه مورد هدف بسياري از دارو هاي جديد سرطان است، متعلق به يك خانواده است كه چهار نوع از انواع گيرنده هاي هم خانواده را شامل مي شود. نشان داده شده است كه اين گيرنده ها توسط 30 بر همكنش مختلف با مولكول هاي متفاوت تحريك مي شوند. فلذا اين بر همكنش پيچيده ايجاب مي نمايد كه دياگرام و طرحي از نحوه ي عملكرد اين مولكول ها و نقش هر كدام از آن ها را داشته باشيم. در اين صورت براحتي و با هزينه كم مي توانيم اثر هر نوع دارويي را كه طراحي مي كنيم در نحوه عملكرد اين تركيب پيچيده پيش بيني كنيم. بعلاوه مدل هاي كه توسط سيستم بيولوژي طراحي مي شوند اين امكان را فراهم مي كنند كه واكنش سلول و مسير هاي بيوشيميايي آن را نسبت به شرايط محيطي كه نمي توان برا حتي در آزمايشگاه مطالعه كرد را آناليز كنيم.
به طور كلي دانش سيستم بيولوژي بر سه پايه اصلي استوار است:
جمع آوري و ادغام داده هاي آزمايشگاهي
پردازش داده ها
مدل سازي
موضوعات اصلي در سيستم بيولوژي شامل آناليز شبكه هاي مختلف است كه مهمترين اين شبكه ها عبارتند از :
شبكه هاي ژني
شبكه هاي برهمكنش پروتئين ها
شبكه هاي متابوليسمي
شبكه هاي سيگنالي
و...
واضح است كه براي مدل سازي هر كدام از اين شبكه ها با توجه به ويژگي هاي كه هر كدام از آن ها دارند از روش ها و الگوريتم هاي خاصي استفاده مي شود ولي آن چه مهم است اين است كه در نهايت هدف سيستم بيولوژي رسيدن به يك مدل واحد و كشف ارتباطات بين اين شبكه ها و نقش آن ها در حيات سلول ، ارتباط بين سلول ها و شرايط محيطي و در نهايت پاسخ موجود به تغييرات محيطي است.
منبع: دانشگاه علوم پزشکی بقیة الله
.
Systems Biology