süsteemibioloogial

Süsteemibioloogia on uurimisvaldkond, mis keskendub bioloogiliste süsteemide uurimisele tervikuna, mitte üksikute osade eraldi analüüsimisele. Selle eesmärk on mõista, kuidas keerukad interaktsioonid erinevate komponentide vahel, nagu geenid, valgud, rakud ja organismid, viivad kogu süsteemi käitumiseni ja funktsioonideni. Süsteemibioloogia kasutab laialdaselt arvutimodelleerimist, matemaatilisi analüüse ja suurandmete (big data) meetodeid, et uurida bioloogilisi protsesse.

See interdistsiplinaarne valdkond ühendab bioloogia, informaatika, matemaatika, füüsika ja inseneriteaduse teadmisi. Süsteemibioloogia võimaldab uurida selliseid nähtusi nagu geenivõrgustike toimimine, metaboolsete radade reguleerimine, rakkude signaaliedastus ja organismide areng. Erinevalt traditsioonilisest bioloogiast, mis keskendub sageli üksikute geenide või valkude funktsioonide väljaselgitamisele, püüab süsteemibioloogia luua terviklikke mudeleid, mis selgitavad, kuidas erinevad komponendid koos töötavad.

Rakenduste hulka kuuluvad haiguste mehhanismide mõistmine, uute ravimeetodite väljatöötamine ja bioloogiliste protsesside optimeerimine. Näiteks võib süsteemibioloogia aidata ennustada, kuidas muutused ühes geenis mõjutavad kogu organismi tervist või kuidas eri ravimite kombinatsioonid võivad mõjuda haigetele. See valdkond on kiiresti arenenud tänu tehnoloogilistele edusammudele, eriti kõrge läbilaskevõimega analüüsimeetodite (high-throughput technologies) ja bioinformaatika vahendite kättesaadavusele.