Объединение нисходящего и восходящего подходов в системной биологии
Национальные институты здравоохранения США (NIH) выделили исследователям из Виргинского политехнического института грант в размере $2.13 млн на разработку новых подходов системной биологии для изучения клеток.
Проект под руководством Т.М. Мурали, Джона Тайсона и Жана Пекку направлен на объединение двух доминирующих парадигм в системной биологии:
- Нисходящий (top-down) подход: автоматический анализ больших наборов данных для поиска корреляций между генами и белками. Недостаток — сложность перехода от результатов к планированию экспериментов.
- Восходящий (bottom-up) подход: кропотливое создание детальных моделей, которые можно симулировать на компьютере. Недостаток — ручной и долгий (многие годы) процесс разработки.
Цель проекта — объединить сильные стороны этих подходов в единую структуру. Это позволит эффективный автоматический анализ данных дополнять симулируемыми моделями.
Методология: Учёные разработают структуру для:
- Генерации гипотез из нисходящих моделей.
- Проверки этих гипотез путём интеграции в восходящие модели.
- Валидации гипотез с помощью экспериментов.
В качестве тестовой системы будет использовано деление клетки у почкующихся дрожжей (Saccharomyces cerevisiae).
Ожидаемые результаты и значение:
- Улучшенное понимание регуляции клеточного цикла у дрожжей.
- Предложение новых экспериментов для лучшего понимания молекулярных систем контроля.
- Разработанные методы будут применимы для изучения любых сложных клеточных систем, включая развитие рака и распространение инфекционных заболеваний.
- Проект может привести к значительному прогрессу в вычислительно управляемой экспериментальной биологии.