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Cell評論性文章：點(diǎn)燃虛擬細(xì)胞生物學(xué)新希望

閱讀：1003發(fā)布時間：2012-8-3

　　來自哥倫比亞大學(xué)的兩位科學(xué)家在7月20日Cell雜志上發(fā)表了點(diǎn)評文章：TheDawnofVirtualCellBiology，指出了本期雜志上發(fā)表的一項成果為虛擬細(xì)胞生物學(xué)提出了新的希望，這項研究提出了一種細(xì)菌的系統(tǒng)動態(tài)計算機(jī)模式，其中包含了細(xì)菌的所有組成元件以及其中的相互作用。
　　
　　虛擬生物學(xué)的概念其實由來已久，早在好幾年前，科學(xué)家們就希望能在電腦中重建一個分子級別的生命體，這樣就能了解生物體各部分如何協(xié)同工作，將可以把生物學(xué)提升到一個新的水平。到時，生物學(xué)深入了解生命就如同工程師對他們所修建的橋梁和飛機(jī)一樣了如指掌了。
　　
　　2002年阿爾伯塔大學(xué)的研究人員與其他研究人員合作，組成了大腸桿菌研究聯(lián)盟，這一聯(lián)盟的一項研究任務(wù)就是建立大腸桿菌的代謝模型，制造出3900多種不同品系，而每一品系都少了一個基因，這樣他們就能重建出1000多個具有交互作用的代謝基因，在計算機(jī)上模擬這個生物體的代謝活動。
　　
　　這就是初步的虛擬生物學(xué)研究了，而近期來自斯坦福大學(xué)的一群研究人員發(fā)表了題為“AWhole-CellComputationalModelPredictsPhenotypefromGenotype”的文章，模擬了來自人類病原菌支原體（Mycoplasmagenitalium）整個生命周期，提出了一個全細(xì)胞計算機(jī)模型，這一模型囊括了這個病原菌的所有分子組，以及相互作用，這將有助于促進(jìn)細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展。
　　
　　哥倫比亞大學(xué)SaeedTavazoie教授評價道，這項研究提出了*整合動態(tài)計算機(jī)模式，這將為系統(tǒng)生物學(xué)研究提供了全細(xì)胞的定量預(yù)測模型。
　　
　　而且這一模型預(yù)測的實驗分析還能用于之前未能識別的動力學(xué)參數(shù)，和生物功能，由此研究人員指出，這個系統(tǒng)全細(xì)胞模型能用于生物學(xué)研究的多個方面。
　　
　　想要單個分子及其相互作用產(chǎn)生復(fù)雜表型的機(jī)制，是生物學(xué)研究領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)，計算機(jī)方法是面對這一挑戰(zhàn)的一個重要工具，這項研究報道了一個支原體生命周期的全細(xì)胞計算機(jī)模型，這個模型將多種運(yùn)算方法結(jié)合起來，提出了一個系統(tǒng)整合方法，能夠從根本上同時考慮不同的細(xì)胞進(jìn)程和實驗測量。
　　
　　這個全細(xì)胞模型包含有所有的基因功能注釋，并且在多種數(shù)據(jù)中進(jìn)行驗證，這位許多之前未能觀察到的細(xì)胞行為提出新的觀點(diǎn)和線索，比如體內(nèi)蛋白-DNA協(xié)同作用率，DNA復(fù)制起始和復(fù)制持續(xù)時間之間比例關(guān)系等等。

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