Introduction to systems biology
9 belangrijke vragen over Introduction to systems biology
Geef de 6 componenten van de cirkel van systems biology.
- biologisch inzicht
- nieuwe hypothese
- experiment
- nieuwe data
- model constructie
- model analyse
Waarom zijn biologische systemen zo moeilijk te bestuderen?
- we kijken naar een black box, onbekende machine --> proberen te voorspellen wat functie is
- wetenschappers kennen slechts een fractie van de componenten
- gelijke componenten kunnen verschillende functies hebben (vetten: in membraan of in signallering)
- specifieke rollen en interacties kunnen obscuur zijn en over de tijd heen veranderen
- we kunnen in de meeste gevallen niet direct biologische signalen meten/waarnemen
- biologische systemen zijn dynamisch (tijd/plaats)
- en niet lineair
- (bestaat uit zeer veel componenten) (meetbaar met OMICS, maar dan nog begrijpen...)
Wat zijn 2 doelen van systems medicine?
- in plaats van reactieve manier van geneeskunde: welzijn en kosten-effectiviteit
- reductionisme loslaten --> holisme
- Hogere cijfers + sneller leren
- Niets twee keer studeren
- 100% zeker alles onthouden
Leg uit welk type model meestal voortkomt uit top-down systems biology, en welk type model meestal uit bottom-up systems biology.
- TD: phenomenological model (representeert hypothetische relatie tussen variabelen in de data set: geeft de data weer, niet zozeer het onderliggende biologische mechanisme)
- BU: mechanistic model (geeft relaties weer in termen van biologische processen die de data verklaren) (denk aan enzymkinetiek)
Leg uit wat top-down systeembiologie inhoudt, en geeft een voorbeeld van een methode.
- starten vanuit een bird's eye view op het gedrag van het syteem, door bijvoorbeeld genome-wide experimentele data te gebruiken
- van daar uit ga je dan mechanismen afleiden die dichter bij de bottom staan
- bijv: meten genexpressie van systeem
- constructie genexpressienetwerken op basis van microarray data
- statisch: dynamiek in tijd wordt niet meegenomen, of in ruimte
- hypothetische relaties
Leg uit wat bottom-up systems biology inhoudt, en geef 4 componenten waarop zo'n studie wordt gebaseerd.
- deduceren van functionele eigenschappen die voort kunnen komen van een subsysteem dat gekarakteriseerd is tot een hoog niveau van mechanistisch detail middels moleculaire technieken
- doel = combineren subsystems tot een model op systeemniveau
- experimentele studies die de precieze eigenschappen van componenten systeem bepalen (bijv enzym in isolatie meten)
- data aangaande de responsen van het subsysteem op pertubaties in de context van de cel (in vivo)
- constructie gedetailleerd mechanistisch model op basis van 2 + simulatie, validatie, verbetering
- ontwikkelen computationele tools voor model analyse en representatie
Van welke vorm van systeembiologie is enzymkinetiek een voorbeeld?
Geef een voorbeeld van een interaction-based model en een mechanism-based model. Wat is een constrain-based model?
- I: bijv co-expressie netwerk van genen (bevatten geen onderliggend bio mechanisme, dus geen biologische parameters)
- M: kinetic model
- C = intermediair tussen I en M
I = statisch, M = dynamisch!
I geen bio parameters, M: kinetische parameters
Geef een voorbeeld van een context waarin multiscale modeling relevant is.
- Als het gaat om insuline resistentie
- whole-body energy model --> inzich in fluxen tussen vet, eiwit en glucose
- insulin-glucose model : glucose en insuline concentraties
- insulin receptor pathway model --> insuline signalering op celniveau
wil je combineren. lastig omdat je werkt met andere temporele en spatiele schaal.
De vragen op deze pagina komen uit de samenvatting van het volgende studiemateriaal:
- Een unieke studie- en oefentool
- Nooit meer iets twee keer studeren
- Haal de cijfers waar je op hoopt
- 100% zeker alles onthouden