生物信息学 普通高等教育 “十二五”规划教材 生物信息学 Bioinformatics e00 第七章：系统生物学
第七章：系统生物学 普通高等教育 “十二五”规划教材 生物信息学 Bioinformatics
第一节系统生物学基本概念 一、历史的机遇 二、生物还原论与生物综合论 生物系统 (生物体)】 还原论方法 综合论方法 (实验) (系统生物学) 组成部件 (基因蛋白质)
第一节 系统生物学基本概念 一、历史的机遇 二、生物还原论与生物综合论
三、什么是系统生物学 系统生物学（System Biology) 是研究一个生 物系统中所有组成成分(gene、mRNA、 protein等)的构成，以及特定条件下这些组 分间的相互关系的学科
三、什么是系统生物学 系统生物学（System Biology） 是研究一个生 物系统中所有组成成分（gene、mRNA、 protein等）的构成，以及特定条件下这些组 分间的相互关系的学科
WNT→Frizzled→Disheveled Anti-growth factors (e.g.TGFB) GSK-3B APC TCF TGFBR Cells(E-Cadherin B-Catenin B-Catenin:TCF p16 CdC42→P13K---Rac-- ECM+Integrins。 中FAK→Cas→CNT、 Cycl D:CDK4p15-------Smads Src ⊥ Rb HPV E7 Fyn PLC p27---- E2Fs NF1 Mos MKKs JNKs Jun Cycl E:CDK2-p21← Growth Factors→FT○→ ↓ Grb2 DNA damage (e.g.TGFa) SOS +Ras+Raf-MEK→MAPK→MAPK—+EIK-Fos→ Changes Cell sensor Mad:Max in Gene Proliferation Abl MEKK (Cell Cycle) MyC:Max Expression p53 Hormones Cdc42→Rac-+Rho (e.g.Bombesin)(7-TMR G-ProtAd Cycl-PKA- CREB →ARF-MDM2 (e.g.Estrogen) NHR (e.g.ER) PKC NF-xB NF-kB- Mitochondrla Stat 3,5 Survival Factors+R☒、→pI3K→At→Aka-HlkB Cell Death -Bel 2 (e.g.1GF1) (Apoptosis】 Caspase 8 FADD Stat 3,5 PTEN Caspase 9 FAP-Fas Cytochrome C stat3,5-----◆Bel XL Bcl2 Decoy R) Mitochondria Bid Death Jaks Factors -Bim,etc (e.g.FasL) 、sensor Cytokine R Cytokines (c.g.L-3/6)
四、系统生物学基本框架 扰动 活细胞 动态反应 环境变化 变化：基因表达谱.. 基因破坏 基因过表达 基础理论 生物学知识 实际应用 虚拟细胞 分子生物学 细胞生物学 生物化学 遗传学 全基因组序列
四、系统生物学基本框架
(一)系统结构鉴定 (二)系统行为分析 (三)系统控制 (四)系统设计
（一）系统结构鉴定 （二）系统行为分析 （三）系统控制 （四）系统设计
第二节系统生物学基本技术与方法 一、测量技术 (一)全面测量 (二)系统生物学测量 (三)定量的高通量测量技术
第二节 系统生物学基本技术与方法 一、测量技术 （一）全面测量 （二）系统生物学测量 （三）定量的高通量测量技术
二、系统生物学实验方法 三、系统结构的鉴定 （一)网络结构的鉴定 1、自下而上的方法 2、自上而下的方法 (二)参数鉴定
二、系统生物学实验方法 三、系统结构的鉴定 （一）网络结构的鉴定 1、自下而上的方法 2、自上而下的方法 （二）参数鉴定
四、系统行为分析 五、系统生物学计算：数据与工具 (一)计算数据日益重要 (二)整体分析日显重要 (三)计算模型越来越重要 (四)计算模型的类型 (五)模型细节的选择
四、系统行为分析 五、系统生物学计算：数据与工具 （一）计算数据日益重要 （二）整体分析日显重要 （三）计算模型越来越重要 （四）计算模型的类型 （五）模型细节的选择
第三节先进的测量技术 一、超高分辨率荧光显微镜 (一)光学显微镜的出现及其影响 (二)超高分辨率显微镜的出现 图7-4由共聚焦显微镜（左图）和STED(右图)成像的神经元细胞
第三节 先进的测量技术 一、超高分辨率荧光显微镜 （一）光学显微镜的出现及其影响 （二）超高分辨率显微镜的出现