系统生物学与系统医学的演化: 从机制模型到不确定性量化
分子网络
2024-08-13 v1 定量方法
摘要
理解细胞、组织和生物体内相互作用的机制对于推动跨越生物学和医学的发展至关重要。数学建模是模拟生物系统和揭示生化调控机制的 essential 工具。基于实验，机制模型广泛用于描述小规模细胞内网络并揭示健康和疾病状态下的生化机制。近期，高通量测序技术和计算工具的快速发展使能够构建跨尺度模型，常常整合信号传递、基因调控和代谢网络。这些多尺度模型使对细胞网络进行全面调查，从而揭示了此前未知的疾病机制和药物干预。本文我们回顾从经典机制模型到整合多个层次细胞网络的大规模模型的系统生物学模型。我们介绍几个肥厚心肌病、运动和癌细胞增殖的模型示例。此外，我们讨论增加模型预测确定性和准确性的方法。将多尺度模型整合在一起已成为通过整合 omics 数据理解疾病并激发药物发现的强大工具，这些数据可在细胞内以及跨组织和生物体中使用。
引用
@article{arxiv.2408.05395,
title = {The evolution of systems biology and systems medicine: From mechanistic models to uncertainty quantification},
author = {Lingxia Qiao and Ali Khalilimeybodi and Nathaniel J Linden-Santangeli and Padmini Rangamani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.05395},
year = {2024}
}
备注
32 pages, 4 figures