Biologisten järjestelmien mallintaminen

Biologisten järjestelmien mallintaminen  on suuntaa biologiseen mallintamiseen, nimittäin prosessiin, jossa luodaan malleja biologisista systeemeistä ja niiden ominaispiirteistä. Mikä tahansa biologinen järjestelmä voi tulla mallinnuksen kohteeksi . Biologinen mallintaminen on tärkeä tehtävä systeemi- ja matemaattisessa biologiassa. Biologian laskentajärjestelmät on tarkoitettu tehokkaiden algoritmien, tietorakenteiden, visualisointi- ja viestintätyökalujen kehittämiseen ja käyttöön biologisten järjestelmien tietokonemallintamiseen. Tämä sisältää biologisten järjestelmien tietokonesimulaatioiden käytön, mukaan lukien sekä solun alajärjestelmät (esimerkiksi metaboliittien ja entsyymien verkostot, jotka sisältävät aineenvaihduntaa, signalointireittejä ja geenien säätelyverkostoja) sekä näiden soluprosessien monimutkaisten yhteyksien analysoinnin ja visualisoinnin. Keinotekoinen elämä tai virtuaalinen evoluutio yrittää ymmärtää evoluutioprosesseja yksinkertaisten elämänmuotojen tietokonesimulaatioiden avulla.

Yleiskatsaus

On selvää, että monimutkaisen järjestelmän ominaisuuden odottamaton esiintyminen on seurausta yksinkertaisten ja monimutkaisten osien kausaalisista vuorovaikutuksista. Biologisissa järjestelmissä on lukuisia tärkeitä esimerkkejä ominaisuuksien muodostumisesta komponenttien monimutkaisessa vuorovaikutuksessa. Perinteinen biologisten järjestelmien tutkimus sisältää korjaavia menetelmiä, joissa tietoja kerätään luokkiin, kuten keskittyminen ajan kuluessa vasteena tiettyyn ärsykkeeseen. Tietokoneet ovat kriittisiä näiden tietojen analysoinnissa ja mallintamisessa. Tavoitteena on luoda reaaliaikaisia ​​malleja järjestelmistä ympäristön ja sisäisten ärsykkeiden mukaan, kuten syöpäsolumalli, joka löytää heikkouksia signalointireiteissä, tai ionikanavamutaatiomalli, jolla nähdään vaikutukset sydänlihassoluihin. , sydämen työtä.

Katso myös