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システムバイオロジー
システムバイオロジーは、細胞や生体が動的なネットワークとして機能する仕組みを解明するため、生体構成要素の集合的挙動と相互作用を追究する分野である。網羅的な実験データと定量的モデルを統合し、システムレベルの特性を評価する。
概要
この分野は、ゲノム、トランスクリプトーム、プロテオーム、メタボロームを含む複数階層のハイスループット測定データを統合する。数学的モデルと計算シミュレーションを用いて、システムの動的挙動を予測する。ネットワーク推論手法によって調節回路やシグナル伝達網を再構築し、摂動の伝播過程を解析する。さらに、動的シミュレーションやエージェントベースモデルにより、個別要素からは導出できない創発的特性を評価する。
なぜ重要か
システムバイオロジーは、調節不全を起こしたシグナル伝達経路のモデル化や多標的薬物探索などを通じて薬理学研究に応用されている。薬物相互作用や耐性機序の計算機的予測は、創薬プロセスの検討に利用される。定量的なシミュレーションと実験室での測定を連携させることで、複雑な生体応答の体系的な理解が進められている。