Войти
Физиомика - систематическое изучение физиома в биологии. Физиомика использует биоинформатику для построения сетей физиологических характеристик, связанных с генами, белками и их сетями. Некоторые из методов определения индивидуальных взаимоотношений между последовательностью ДНК и физиологической функцией включают инженерию метаболических путей и анализ РНКи. Отношения, полученные из таких методов, организуются и обрабатываются вычислительным способом для формирования отдельных сетей. Компьютерные модели используют эти экспериментально определенные сети для разработки дальнейших предсказаний функции генов.
Физиомика возникла из-за дисбаланса между объемом данных, генерируемых проектами генома и технологическая способность анализировать данные в большом масштабе. Поскольку для генерации больших объемов геномных данных использовались такие технологии, как высокопроизводительное секвенирование, потребовалось разработать эффективные методы для экспериментальной интерпретации и организации этих данных с помощью вычислений. Науку можно проиллюстрировать как цикл, связывающий знания с наблюдениями. В постгеномную эпоху способность вычислительных методов помочь в этом наблюдении стала очевидной. Этот цикл, поддерживаемый компьютерными моделями, является основой биоинформатики и, следовательно, физиомики.
В 1993 году Международный союз физиологических наук (IUPS) в Австралии представил физиом проект с целью количественного описания физиологической динамики и функционального поведения интактного организма. Проект Physiome стал основным направлением деятельности IUPS в 2001 году. Национальный проект моделирования ресурсов Physiome - это североамериканский проект Вашингтонского университета. Ключевыми элементами проекта NSR являются создание баз данных физиологической, фармакологической и патологической информации о людях и других организмах и их интеграция посредством компьютерного моделирования. Другие североамериканские проекты включают Центр моделирования биологических сетей в Калифорнийском технологическом институте, Национальный центр клеточного анализа и моделирования в Университете Коннектикута и Центр интегративных биомедицинских вычислений NIH в Университете Юты.
Существует множество различных возможных приложений физиомики, каждое из которых требует различных вычислительных моделей или комбинированного использования нескольких различных моделей. Примеры таких приложений включают трехмерную модель роста опухоли, моделирование формирования биологического рисунка, математическую модель образования растяжек у людей, и алгоритмы прогнозирования роста вирусных инфекций среди насекомых-хозяев.
Совместным исследованиям в области физиомики частично способствует открытая доступность программного обеспечения для биоинформатики, такого как как программы моделирования и среды моделирования. Есть много учреждений и исследовательских групп, которые делают свои программы общедоступными. Примеры свободно доступного программного обеспечения:
Подобные инструменты разработаны с использованием языков разметки, специфичных для исследований в области биоинформатики. Многие из этих языков разметки бесплатно доступны для использования при разработке программного обеспечения, например CellML, NeuroML и SBML.
