Biologia de sistemas

A biologia dos sistemas (ou biologia integrativa ) é um novo campo da biologia que estuda os organismos vivos como os sistemas que são na realidade, em oposição às abordagens históricas, que tendem a quebrar o estudo em todos os níveis da biologia , fisiologia , bioquímica … A biologia de sistemas busca integrar diferentes níveis de informação para entender como um sistema biológico realmente funciona . Ao estudar as relações e interações entre as diferentes partes do sistema biológico ( organelas , células , sistemas fisiológicos, redes de genes e proteínas que permitem que as células se comuniquem), o pesquisador tenta formar um modelo de como todo o sistema funciona. Se biologia de sistemas é um campo teorizou no final do XX °  século, muitos biólogos e químicos têm vindo a trabalhar nesse sentido no final do XIX °  século (por exemplo, biólogo e químico francês Marcellin Berthelot que favoreceu uma abordagem sistémica e sintética de bioquímica ).

O sistema de biologia molecular começa com o estudo de genes e proteínas em um organismo, usando o HTS ( triagem de alto rendimento , triagem de alto rendimento ) para quantificar mudanças no genoma , no transcriptoma , no proteoma e no metaboloma em resposta a um determinado distúrbio . Essa técnica consiste em realizar automaticamente a mesma operação centenas de vezes, em farmacologia por exemplo, para encontrar uma molécula adequada. A análise de alto rendimento do transcriptoma é realizada usando microarrays . Para detectar as diferentes proteínas, por exemplo, o HTS é usado com espectrometria de massa . Outras abordagens em biologia de sistemas não privilegiam o nível molecular e, ao contrário, buscam integrar os níveis de organização de forma mais ampla.

Disciplinas associadas

Novas tecnologias para investigação sistêmica molecular e subcelular tornaram possível um grande avanço na pesquisa do câncer. Para entender melhor o ciclo de vida das células cancerosas , dados específicos são coletados (dados de alto rendimento para caracterizar particularmente o genoma de células tumorais em amostras de pacientes com câncer), bem como ferramentas (linhas de células cancerosas imortais, modelos de tumorigênese em camundongos , modelos de xenoenxerto , sequenciamento de última geração, siRNA , modelagem das consequências de mutações somáticas e instabilidade do genoma). Essas tecnologias criam quantidades consideráveis ​​de dados, por exemplo, chips de DNA ( 2 milhões de medições por chip), fenotipagem celular massiva e por imagem ou sequenciamento de nova geração (cerca de dez Gigabases e algumas centenas de milhões de sequências por experimento). Os modelos construídos são então usados ​​para prever o desenvolvimento do tumor e destacar os distúrbios aplicados (levar o tratamento) ao sistema para fazê-lo adotar o comportamento desejado (parar a proliferação celular).

O objetivo de longo prazo da biologia de sistemas do câncer é diagnosticar melhor o câncer, classificá-lo e prever melhor o resultado de um tratamento proposto, a fim de antecipar um modelo personalizado na medicina do câncer e imaginar sua progressão em um paciente.

Notas e referências

  1. Denis Noble, a música da vida. Biologia além do genoma , Limiar,2007

Bibliografia

Veja também