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시스템생물학 (Systems Biology) #
정의 #
시스템생물학은 생명현상을 복합체로 규정하여, 생명현상을 복합적 생물시스템을 계산적이고 수학적으로 모델링을 하는 방식이다. 다른말로, 생물학의 여러 학문분야를 통해 복합적, 공학적으로 접근하는 방식이다. 2000년대에 들어서서 생물학의 여러분야에 널리 사용되어 왔다. 대표적으로 휴먼지놈프로젝트가 생물학을 시스템적으로 생각하면서 시작되었으며, 그로인해 여러 연구자들이 협업하여 유전학을 접근할수 있는 토대가 되었다. 세포, 조직 그리고 장기의 기능에 대한 시스템적 접근 또한 시스템생물학의 방식이라 할 수 있다. 보통 세포신호나 대사과정 네트워크가 관련된다.
개요 #
전통적으로 생물학은 환원주의적 접근방식을 취해왔다. 예를들어, 특정 유전자나 분자의 유무가 미치는 반응을 통해 기능을 유추하곤 했다. 하지만 생물의 세포나 장기조직은 수많은 유전자와 단백질, 다수의 화합물들이 복잡한 반응을 통해 끊임없이 상호작용을 하고 있기 때문에 하나의 유기적인 시스템으로 접근해야할 필요성을 느끼게 되었고, 이는 생명현상을 전체주의적인 관점에서 해석하고자하는 시스템생물학의 발전으로 이어졌다. 이와 같은 접근방식은 대량의 데이터를 수집하여 각각의 관계도를 그려내고 시스템의 반응을 유추해주는 모델링 기술이 뒷받침 되어야 한다.
이러한 모델을 만들고 이를 확인하기 위해 데이터 수집이 필요한데, 이는 Transcriptomics, metabolomics, proteomics 그리고 high-throughput techniquies을 통해 만들어진다.
생물정보학과 데이터분석 #
시스템생물학에 있어서 컴퓨터공학, 정보학, 통계는 필수적인 요소이다. 이는 다음과 같은 분야에 포함된다.
- 새로운 계산모형 (computational modeling)
- 텍스트마이닝과 정보추출을 통한 논문의 정보 통합
- 네트워크 기반을 통한 고차원적 유전자 데이터 세트
