理论生物学中心网络小组研究成果斐然
来源:反杀网 发表于2019-07-09 14:42:29 编辑:exo组合
摘要: 北京大学理论生物学中心是使用北京大学的多学科优势,会集数学、物理、化学、力学、生物及计算机科学的研讨力气,从试验与理论两个方向展开关于生

  北京大学理论生物学中心是使用北京大学的多学科优势,会集数学、物理、化学、力学、生物及计算机科学的研讨力气,从试验与理论两个方向展开关于生物学穿插的理论生物学与体系生物学研讨工作的跨学科研讨中心。近来,该中心网络小组在下面两个研讨方向上获得发展 。 一、生物网络的功用与结构的联系研讨

  基因调控网络的结构和动力学性质的联系关于了解生物网络调控的实质具有重要意义。最近,理论生物学中心网络小组的研讨生马文喆同学(导师:汤超,欧阳颀,来鲁华教授)等在研讨果蝇的体节极性网络的进程中发现生物网络的功用和结构有很强的对应联系。果蝇体节鸿沟的终究确定是由一个重要并且保存的网络-体节极性网络完结的。这个网络中许多基因的骤变都是致死性的,并且网络中的重要基因和调控联系在不同的生物中重复呈现。马文喆等人的研讨结果界说了此生物进程的功用,在一个只要三个节点的网络模型的基础上,穷举了一切或许的网络结构,并进一步找出了一切能够完结生物功用的网络。他们发现即使是极度简化的模型仍能够反映生物学上比较重要的性质。某些网络不但能完结正常的生物学功用,在这些网络中做骤变后发生的表型与实在生物体中的对应骤变也具有可比性。能够完结生物学功用的网络不是仅有的,作者发现虽然网络结构能够相差许多,但一切网络完结功用的机制确是相同的。一切这些网络都由三个根本的功用模块构成,不同的网络仅仅这三个功用模块的不同完结方法的组合。该研讨成果2006年12月宣布在由Nature杂志社新创刊的体系生物学杂志:Molecular Systems Biology上()。该论文的榜首作者马文喆同学是理论生物学中心2002年正式接收的榜首批跨学科研讨生。

  二、炎症相关花生四烯酸代谢调控网络的动力学研讨

  炎症是机体关于影响的一种防御反应,与之相关的疾病包含类风湿性关节炎,炎症性肠病,哮喘等。怎么规划高效安全的抗炎药物,一直是医药界面对的难题。现在人们大多以为,关于像炎症这类多个药靶参加调控的杂乱疾病,效果于单个药靶的药物难以完结理想的医治效果。理论生物学中心网络小组经过研讨炎症病理进程中的一个中心网络——花生四烯酸代谢调控网络的动力学性质,证明了效果于多个靶点的抗炎药的优势,并进一步提醒了药物分子在疾病网络中效果的杂乱性。这一研讨成果是由理论生物学中心不同研讨布景、多学科协作研讨而获得的,显现了跨学科研讨的优势。研讨生杨坤等人的部分研讨成果于2007年3月在PLoS Computational Biology杂志上宣布(Yang K, Ma WZ, Liang HH, Ouyang Q, Tang C and Lai LH*. Dynamic simulations on the Arachidonic Acid Metabolic Network. PLoS Comp. Biol., 3:523-530,2007)。

  在人类中性粒细胞中,花生四烯酸首要经过三条支路代谢:一条是环氧合酶支路,发生前列腺素类炎症介质;一条是5-脂氧合酶支路,发生白三烯类炎症介质;别的一条是15-脂氧合酶支路,发生羟基二十碳四烯酸类活性物质。经过树立花生四烯酸代谢调控网络的常微分方程组模型,发现三条支路的相互竞争与支路中的反应调控,使得小分子的效果在实践疾病进程中比料想的要杂乱。例如引进外源花生四烯酸,当其浓度超越必定阈值后,白三烯B4的产值反而会下降。针对抑制剂效果进行了模仿,发现独自的环氧合酶或5-脂氧合酶抑制剂不如一起效果于这两个靶点的药物具有优势。多靶点的药物更利于将网络代谢维持在正常水平。别的,还研讨了混合抑制剂与双头抑制剂的异同,发现双头抑制剂比混合抑制剂具有更多优势。

  修改:碧荷

  

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