《系统生物学》PPT课件

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1、第八章系统生物学SystemsBiology马飞定义(Definition)学科背景(Background)内容体系和研究方法(Contents&Methods)学术组织、会议和刊物(ResearchCommunity)主要参考资料(References)系统生物学大纲定义(Definition)系统生物学从系统水平来理解生物学系统，利用一系列的原理与方法学来研究分子行为与系统特性与功能的关系，通过计算生物学来定量阐明和预测生物的功能、表型和行为。Systemsbiologyisadisciplinetostudythespatial

2、-temporalinteractionsofcomponentsindifferentlevelsofbiologicalsystems,seekingtofindthelawsintheorganizationprinciples,dynamicbehaviorsandemergentpropertiesofsuchbiologicalsystems.WhatisSystemsBiology?Systemsbiologyisanemergentfieldthataimsatsystem-levelunderstandingofbi

3、ologicalsystems.HiroakiKitano（北野宏明）Ph.DProjectDirector.SonyComputerScienceLaboratoriesScience,295,1662-1664(2002).Tounderstandbiologyatthesystemlevel,wemustexaminethestructureanddynamicsofcellularandorganismalfunction,ratherthanthecharacteristicsofisolatedpartsofacellor

4、organism.WhatisSystemsBiology?LeroyHood（MDPhD）isrecognizedasoneoftheworld’sleadingscientistsinmolecularbiotechnologyandgenomics.In2000,Hoodco-founded,andiscurrentlyPresidentof,theInstituteforSystemsBiologyinSeattlewhichpioneerssystemsapproachestobiologyandmedicine.Syste

5、msbiologyisascientificdisciplinethatendeavorstoquantifyallofthemolecularelementsofabiologicalsystemtoassesstheirinteractionsandtointegratethatinformationintographicalnetworkmodelsthatserveaspredictivehypothesestoexplainemergentbehaviors.Science,360,640-643(2004).1948年，控

6、制论之父NorbertWiener提出生物系统和控制系统可以用同样的科学方法进行研究20世纪60年代生物化学系统理论（BST）20世纪70年代谢控制理论（MCT）21世纪的系统生物学稳态或拟稳态理论、模型的数据不充分分子生物学、基因组测序以及高通量测量技术的进展，使生物信息系统（BIS）的建立成为可能人类基因组计划和各种组学技术把生物学带入系统科学的时代近几十年来发展最为迅速的生物科学21世纪的生物学分子水平，系统生物学的基础整合性的大科学分子生物学系统生物学系统生物学与分子生物学分子生物学与系统生物学还原主义将生物学还原到分子水平整

7、体主义从系统层次上理解生物系统研究对象是生物系统的组成部分（个别基因、个别蛋白质）研究对象是组成部分的相互作用或部分之间关系——本质上就是信息侧重从实验中获取数据实验数据的挖掘（datamining）实验的深层次成果往往被忽视获得深层次成果，理论创新分子生物学与系统生物学背景学科生理学分子生物学生物信息学组学系统生物学方法TheCompleteProteomicsSolutionSamplePrepImageacquisitionImageanalysisSamplelabelling2DSeparationAutomatedspot

8、pickingAutomatedspotdigestionAutomatedMALDIspottingMSLaboratoryworkflowsystem蛋白质组核心技术和主要内容Proteinextract1Label