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系统与合成生物学 – 总结

已有 1366 次阅读 2013-11-15 10:14 |个人分类:2013|系统分类:科普集锦| 实验, 生物学, 系统, 观察

系统生物学与合成生物学,20世纪90年代之前为系统论研究生物学的理论生物学与化学进化和DNA人工合成概念,之后为重新定义的理论与实验、计算与工程方法结合的新学科概念。

系统生物学提出

l       理论生物学 – 贝塔郎菲论述系统论方法的生物系统研究

Ø       1968年系统论与生物学国际会议 - M.Mesarovic提出系统生物学词汇

Ø       1970R.Rosen发表系统的分层次理论

l       1992-1994BJ.Zeng提出系统医药学与稳态模型–系统遗传学与系统生物工程

Ø       基因差异表达分析与细胞分子系统

Ø       全基因合成与转基因禽类输卵管生物反应器

系统生物学概念

l       BJ.Zeng定义BSSE:理论与实验、计算与工程方法 - 生物系统与人工生物系统研究

Ø       1996年第1届国际转基因动物学术研讨会

Ø       1999年于德国建立系统生物科学与工程(genbrain biosystem network)网站 - 细胞通讯与转基因技术、分子“电路”概念

Ø       2003年第19届国际遗传学大会

系统生物学学派

l       2000

Ø       M.TomitaH.Kitanoe-cell软件 - 国际系统生物学会议

Ø       L.HoodR.Aebersold的组学(omics- 美国西雅图系统生物学研究所

Ø       2000E.Kool人工xDNA的合成生物学  

l       2001

Ø       O.Wolkenhauer系统论和数学 - 德国Rostock大学

Ø       AP.Arkin工程方法和计算机辅助设计 - 美国加州贝克利大学

生物系统网络 - 理论

l       BJ.Zeng结构论与图论、拓扑学

Ø       细胞模型 – 生物信息控制系统

Ø       细胞系图谱 - 非线性发生动力学

l       基序(motif)与域(domain)结构分析

Ø       T.PawsonR.Linding

Ø       2004AL.Barabási - 网络生物学

计算生物学 – 方法

l       计算生物学与生物信息学

Ø       高通量数据分析

Ø       数学模型、模拟软件

Ø       分子同源序列、结构分析

l       计算机辅助设计

Ø       基因、蛋白质和酶分子结构设计

Ø       克隆、表达载体设计

Ø       分子模块与细胞设计、细胞通讯

实验生物学 – 技术

l       组学(omics)与分子生物技术

Ø       化学合成、微-纳米生物芯片

Ø       细胞突变与筛选

Ø       基因差异表达、分子表达谱分析

l       基因工程与转基因生物技术

Ø       基因、蛋白质合成、测序

Ø       基因片段、基因调控回路、基因组组装技术

Ø       信号传导路径、代谢反应链优化

合成生物学 - 工程

l       1910S.Leduc提出合成生物学

Ø       2000年之前 – 化学进化、DNA重组与人工合成

l       2003年工程方法的系统生物学

Ø       J.CollinsT.Knight - 生物砖块(Bio-brick

Ø       2005D.Endy论述为工程生物学 - 人工生物系统

Ø       B.PalssonJ.Nielsen - 代谢工程与细胞工厂

l       2010年合成基因组

Ø       HO.Smith–美国CR.Venter研究所

系统医学与生物工程发展

l       2007

Ø       英国帝国理工大学–RI.Kitney提出可能导致第3次工业革命

Ø       瑞士ETH大学–建立D-BSSE研究中心

l       2008

Ø       美国整合与系统遗传学会议– NIH设立肿瘤系统遗传学基金

l       2012

Ø       国际系统医学大会在都柏林召开

注:

“系统与合成生物学”、“生物系统科学与工程(BSSE)” - 旧词汇重新定义的新概念,“系统医药学”、“系统遗传学”和“系统生物工程” 新词汇和新概念;因此,作为词汇和理论的历史追溯到20世纪初,作为学科的概念和体系的形成是世纪之交。

-(系统与合成生物学 总结)-



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1 许培扬

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