用基因组预测细胞动态

xielirong

一个生物学家组成的研究对我正在构建一种能够描绘掌控整个自由生活的生物体的控制环路模型。这项研究室系统生物学新领域的一个里程碑，并且将使研究人员能够模拟生物体如何逐渐适应环境。这项研究标志着研究人员首次能够在基因组水平上精确预测一个细胞的动力学变化。这些发现是通过对一种自由生活在极端环境中的嗜盐细菌取得的。

  研究的结果发表在2007年最后一期的《Cell》杂志上。领导这项研究的是来自纽约大学的助理教授Richard Bonneau。

  研究人员将目光集中在能够生活在高盐、高辐射和其他胁迫环境中的微小生物上，这些环境对其他大多数生物来说是无法存活的。通过对这种极端环境中的生物进行研究，研究人员证实他们能够通过同时测量基因组中所有基因来了解和模拟控制细胞的环路。这就是所谓的系统生物学实验。

  系统生物学是分析基因如何通过巨大的相互作用网络来相互影响以及这些网络对刺激如何反应、如何适应新的环境和细胞状态。这个领域在过去的10年间因为描绘基因组系统技术的进步而获得了很大的发展。

  通过结合这个领域的实验和数学研究成果，已经证实能够通过基因组分析来在较短的时间里获得整个生物体的一个功能和动态模型。这个领域之前的研究确定出了细胞组成和细胞成分如何相互联系。

  这项新的研究则是对之前该领域研究的一次超越，研究人员能精确模拟嗜盐细菌如何工作并如何对环境的变化作出反应。研究人员首次能够预测基因组中80％的成分如何对刺激作出反应。

  研究人员表示，通过了解生物系统如何功能，研究人员就能够将他们的注意力放在改造生物燃料和药物的生物合成上。研究人员目前正在对几种其他类型的生物进行这种分析。