Az anyagcsere rendszerbiológiája

A biokémia éves áttekintése

Vol. 86: 245-275 (Kiadás dátuma: 2017. június)
Először 2017. március 8-án jelent meg előzetes áttekintésként
https://doi.org/10.1146/annurev-biochem-061516-044757

Jens Nielsen 1,2,3

1 Biológiai és Biotechnológiai Tanszék, Chalmers Műszaki Egyetem, SE41128 Göteborg, Svédország; e-mail: [e-mail védett]

2 Novo Nordisk Alapítvány Biológiai Fenntarthatóságért, Dán Műszaki Egyetem, DK2800 Lyngby, Dánia

3 Science for Life Laboratory, Royal Institute of Technology, SE17121 Stockholm, Svédország

Absztrakt

Az anyagcsere nagyon összetett és több ezer különböző összefüggő reakciót tartalmaz; ezért matematikai modelleket kell használni a holisztikus vizsgálatokhoz. A matematikai modellek alkalmazását a biológiában rendszerbiológiának nevezik. Ebben az áttekintésben a rendszerbiológia alapelveit írják le, és kétféle matematikai modellt tárgyalnak az anyagcsere tanulmányozásához: a kinetikai modelleket és a genom léptékű metabolikus modelleket. Bemutatják a különféle omikai technológiák, köztük a transzkripptika, a proteomika, a metabolomika és a fluxomika alkalmazását az anyagcsere tanulmányozására. Végül tárgyaljuk a rendszerbiológia alkalmazását a globális szabályozási struktúrák elemzésére, a sejtgyárak anyagcseréjének tervezésére és az emberi betegségek elemzésére.