Biología de sistemas



La biología de sistemas es un área de investigación científica que se preocupa del estudio de procesos biológicos usando un enfoque sistémico. La biología de sistemas comenzó a desarrollarse en los años sesenta del siglo XX, si bien su institucionalización académica no se produjo hasta el año 2000.

A diferencia de los métodos clásicos de estudio usados por los biólogos basados en el método científico, que se basan en la confirmación o refutación de hipótesis vía resultados experimentales, la biología de sistemas emplea fundamentalmente la modelización. Estas técnicas surgen fundamentalmente del uso de modelos matemáticos que describen el comportamiento del ente en estudio. Los modelos permiten predecir el comportamiento del proceso como un sistema dinámico, generalmente tratado como una red compleja.

Los argumentos previos indican que la Biología de Sistemas es inherentemente un área interdisciplinaria. Suelen encontrarse, además de biólogos y bioquímicos, profesionales y especialistas en Matemáticas, Física, Ingeniería en Control Automático y Teoría de Sistemas.


Tabla de contenidos

Historia

La biología de sistemas tiene sus raíces en:

  • el modelamiento cuantitavio de cinética enzimática, una disciplina que floreció entre 1900 y 1970.
  • simulaciones desarrolladas para estudiar neurofisiología, y
  • teoría del control y cibernética

Uno de los teóricos que puede ser visto como precursor de la biología de sistemas es Ludwing von Bertalanffy, por su teoría general de sistemas. En 1952, los neurofisiólogos británicos y los ganadores del premio nóbel Alan Lloyd Hodgkin y Andrew Fielding Huxley construyeron un modelo matemático describiendo la acción potencial que se propagaba a través del axón de una neurona. En 1960, Denis Noble desarroló el primer modelo computacional de un corazón latente.

La década de 1960 vio el desarrollo de varias aproximaciones al estudio de sistemas complejos moleculares, como por ejemplo el análisis del control metabólico y la teoría de sistemas bioquímicos. El éxito de la biología molecular a través de la década de 1980, pareado con una escepticismo hacia la biología teórica, causaron que el modelamiento cuantitativo de procesos biológicos se convirtiera en un campo científico menor.

Sin embargo, el nacimiento de la genómica funcional en la década de 1990 significó que una gran cantidad de información de alta calidad se hizo disponible, mientras que el poder computacional explotaba, haciendo los modelos lo más realista posible. En el año 1977, el grupo de Masaru Tomita publicó el primer modelo cuantitativo del metabolismo del todo de una célula hipotética.

Cerca del año 2000, cuando los institutos de sistemas en biología estaban siendo establecidos en Seatrle y Tokyo, la biología de sistemas emergió como un movimiento en su propio derecho, espoleado por el completamiento de varios proyectos de genoma, el largo incremento de información de los omics (e.g. genómica y proteómica) y los avances acompañantes en experimentos así como también en bioinformática. Desde entonces, varios institutos de investigación dedicados a la biología de sistemas han sido desarrollados. Desde el 2006, debido a la escasez de gente trabajando en biología de sistemas, varios doctorados en biología de sistemas han sido establecidos en varias partes del mundo.


Aplicaciones

Las aplicaciones más importantes apuntan hacia la farmacología y la biotecnología.

Bibliografía

  • Hiroaki Kitano (editor), (2001) Foundations of Systems Biology, MIT Press; (October 15, 2001) ISBN 0262112663
  • Gregory Bock and Jamie A. Goode (eds), (2002) "In Silico" Simulation of Biological Processes, Novartis Foundation Symposium 247, John Wiley & Sons Ltd,, ISBN 0-470-84480-9
  • Marc Vidal and Eileen E. M. Furlong. Nature Reviews Genetics 2004 From OMICS to systems biology
  • E. Klipp, R. Herwig, A. Kowald, C. Wierling, and H. Lehrach, Systems Biology in Practice, Wiley-VCH, 2005, ISBN 3527310789
  • Werner, E., "The Future and Limits of Systems Biology", Science STKE 2005, pe16 (2005).
  • Bernhard Ø. Palsson. 2006 "Systems Biology - Properties of Reconstructed Networks," Cambridge University Press. ISBN 9780521859035

Organizaciones y grupos de investigación especialistas en Biología de Sistemas

  • Wikiversidad alberga proyectos de aprendizaje sobre Biología de sistemas.Wikiversidad


Organizaciones

  • [1] - The International Society for Systems Biology
  • InterActomics.org - Community for Interactomics: Editable hypertext pages (a systems biology Wiki)
  • SystemsBiology.org - Institute for Systems Biology (US based)
  • Systems-Biology.org - Systems Biology Institute (Japan based)
  • Ottawa Institute for Systems Biology (Canada)
  • Munich Systems Biology Forum - Systems biology groups in Munich and worldwide
  • CSBi :: Computational and Systems Biology at MIT
  • Biosystems Informatics Institute - Systems biology research institute in Newcastle upon Tyne, UK
  • YSBN.org - Yeast Systems Biology Network worldwide
  • Institute for Molecular Systems Biology
  • sysbio.org - Systems Biology at Pacific Northwest National Laboratory
  • SystemsX - The Swiss Initiative in Systems Biology
  • Institute of Bioinformatics, India

Grupos de investigación

  • Baliga Lab
  • Systems Biology ETH Zürich
  • Computational Systems Biology ETH Zürich
  • Arkin Lab
  • Bolouri Lab
  • E-Cell group (Enlace roto. Disponible en Internet Archive el historial y la última versión.)
  • Kitano Lab
  • Hood Lab
  • Le Novere Group
  • Pedro Mendes Lab
  • Sauro Lab
  • John Tyson Lab
  • Virtual Cell Group
  • Systems Biology at PNNL
  • Systems Biology Research Group - UCSD
  • Systems Biology and Bioinformatics Group - University of Rostock, GE
  • CSBL - University of Virginia
  • Computational Systems Biology - University of Sheffield, UK
  • Systems biology research group - Hamilton Institute, NUY Maynooth, Ireland.

Véase también

 
Este articulo se basa en el articulo Biología_de_sistemas publicado en la enciclopedia libre de Wikipedia. El contenido está disponible bajo los términos de la Licencia de GNU Free Documentation License. Véase también en Wikipedia para obtener una lista de autores.
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