11.5 El significado de biología de los sistemas.

El significado de biología de los sistemas.

Con la nueva emoción sobre la biología de sistemas, existe un interés comprensible en una definición. Esto ha resultado ser algo difícil. Los campos científicos, como las especies, surgen por la descendencia con modificaciones, por lo que en sus formas más primitivas hasta los fundadores de grandes dinastías son sólo ligeramente diferente del de sus hermanos de los campos y las especies. Es sólo en retrospectiva, que podemos reconocer los acontecimientos fundadores significativo. Antes de embarcarse en una definición de la biología de sistemas, puede ser útil recordar que la confusión y controversia rodeó la introducción del término "biología molecular", con las reclamaciones que apenas difería de la bioquímica. Sin embargo, en retrospectiva, la biología molecular es nuevo y diferente. En él se establecen tanto los nuevos temas y nuevos enfoques tecnológicos, además de un nuevo estilo.

Como punto de partida para la biología de sistemas, tenga en cuenta la experiencia por excelencia en la fundación de la biología molecular, la hipótesis de un gen un enzima de Beadle y Tatum. Este primer experimento conectado directamente el genotipo al fenotipo a nivel molecular, a pesar de los esfuerzos en esa dirección sin duda se puede encontrar en la obra de Archibald Garrod, Sewell Wright, entre otros. Aquí una proteína (en este caso una enzima) es visto como un producto de de un solo gen, y una sola función, la realización de un paso específico en la biosíntesis de aminoácidos es el resultado directo. Tomó los próximos 30 años para llenar las lagunas en este proceso. Sin embargo, la hipótesis de un gen un enzima es muy diferente para nosotros hoy. ¿Cuál es la función de la tubulina, de PI-3-quinasa, o de RAC? ¿Podemos predecir con precisión el fenotipo de una mutación letal en estos genes en un organismo multicelular? A pesar de que se puede conectar a la estructura del gen, ya no se puede inferir su propósito mayor en la celda o en el organismo. Hay demasiados efectos, lo que la proteína no se define por el contexto. El contexto también incluye una historia, ya sea de desarrollo o fisiológico. Así, el comportamiento de la vía de señalización Wnt depende del linaje anterior, el "dónde y cuándo" las cuestiones de desarrollo embrionario. Asimismo, el comportamiento del sistema inmune depende de la experiencia anterior en una variable de entorno. Todas estas características subrayar la insuficiencia de una explicación de la función que puede alcanzar solamente por tratar de identificar los genes (por anotar ellos!) Y la caracterización de sus circuitos de control de la transcripción

De que estamos en una encrucijada en la forma de explorar la biología no es del todo claro para muchos. La biología es casi en su senilidad, el proceso de descubrimiento parece haber sido perfeccionado, se aceleró, y se aplica universalmente a todos los campos de la biología. Con la finalización del genoma humano y los genomas de otras especies, tenemos una visión de muchos más genes de lo que nunca antes para estudiar. Somos como los naturalistas descubrir un nuevo continente, cautivado por la diversidad misma. Pero tenemos también al mismo tiempo que vislumbra la finitud de esta lista de genes, una inquietante pequeña lista. Hemos visto que la diversidad de los genes no pueden aproximarse a la diversidad de funciones dentro de un organismo. En respuesta, hemos argumentado que el uso combinatorio de un pequeño número de componentes se pueden generar toda la diversidad que es necesario. Esto ha tenido su encarnación recientes en la visión simplista de que las normas de la CEI-control reglamentario en el ADN puede conducir directamente a la comprensión de los organismos y su evolución. Sin embargo, esto presupone que los productos de los genes se pueden unir en combinaciones arbitrarias, algo que no está asegurada en la química. También resta importancia a las características importantes de reglamentación que implican interacciones entre los productos de los genes, su localización, la unión, la modificación posterior a la traducción, la degradación, etc La gran pregunta para comprender la biología no es la vinculación de reglamentación, pero la naturaleza de los sistemas biológicos que les permite estar conectados entre sí en muchos no letal, e incluso combinaciones útiles. Más y más nos damos cuenta de que la comprensión de los genes conservados y sus circuitos de conservación requiere un entendimiento de sus propiedades especiales que les permiten funcionar juntos para generar diferentes fenotipos en diferentes tejidos de los organismos metazoos. Estos circuitos pueden tener ciertas robustez, pero más importante que tienen la capacidad de adaptación y versatilidad. La facilidad de poner bajo control de los procesos de conservación de reglamentación es una característica de diseño inherente de los procesos mismos. Entre otras cosas, las cargas de la cubierta en la variación de la evolución y hace que sea más viable de generar fenotipos útiles sobre los que puede actuar la selección.