ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ СИСТЕМНОЙ БИОЛОГИИ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА РАЗРАБОТКУ НОВЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ презентация

Содержание

Системная биология Системная биология – новая тенденция на стыке биологических и технических наук. Это область междисциплинарных исследований, основанных на биологических знаниях, которая направлена на изучение сложных биологических систем. В основе

Слайд 1ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ СИСТЕМНОЙ БИОЛОГИИ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА РАЗРАБОТКУ НОВЫХ

ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ

А.М. Михальский, В.Н. Новосельцев
Институт проблем управления им В.А. Трапезникова РАН, г. Москва

12-13 мая 2011 г. , г. Долгопрудный

Слайд 2Системная биология
Системная биология – новая тенденция на стыке биологических и технических

наук.
Это область междисциплинарных исследований, основанных на биологических знаниях, которая направлена на изучение сложных биологических систем. В основе системной биологии лежат достижения генетики.

Системная биология развивается на основе математического моделирования генетических, метаболических, организменных и экологических сетей, а также методов теории управления и кибернетики.

Слайд 3Системная биология – система дисциплин

Слайд 4Системная биология связывает процессы на молекулярном уровне с событиями на индивидуальном

и популяционном уровнях

Рисунок из S.W. Edwards and R.J. Preston TOXICOL. SCIENCES 106(2), 312–318 (2008)

Слайд 5Системная биология связывает процессы на молекулярном уровне с событиями на индивидуальном

и популяционном уровнях

направление биологии

направление математического моделирования

Слайд 6СИСТЕМНАЯ БИОЛОГИЯ -СОВОКУПНОСТЬ OMICS
Системная биология включает в себя ряд наук –

так называемых OMICS – геномику, эпигеномику и транскриптомику (анализ экспрессии генов и генетических цепей), протеомику (анализ процессов взаимодействия белков), и т.д.

Она охватывает также организмы (феномика, изучающая изменения организма на протяжении жизни) и сообщества организмов (биомика - изучение сообществ различных биомов – тундры, тайги и т.п.).

Слайд 7 Феномика изучает организм как целостный объект живой природы. Целостность организма –

его способность сохранять жизнедеятельность на протяжении жизни и в различных условиях среды. Целостность обеспечивается системами управления организма – в борьбе с неблагоприятными условиями существования, микро- и макрохищниками. Основными характеристиками целостности являются стационарность и гомеостаз.

ФЕНОМИКА

Слайд 8 Феномика изучает организм как целостный объект живой природы. Целостность организма –

его способность сохранять жизнедеятельность на протяжении жизни и в различных условиях среды. Целостность обеспечивается системами управления организма – в борьбе с неблагоприятными условиями существования, микро- и макрохищниками. Основными характеристиками целостности являются стационарность и гомеостаз.

ФЕНОМИКА

Слайд 9 Феномика изучает организм как целостный объект живой природы. Целостность организма –

его способность сохранять жизнедеятельность на протяжении жизни и в различных условиях среды. Целостность обеспечивается системами управления организма – в борьбе с неблагоприятными условиями существования, микро- и макрохищниками. Основными характеристиками целостности являются стационарность и гомеостаз.

ФЕНОМИКА

Слайд 10 Феномика изучает организм как целостный объект живой природы. Целостность организма –

его способность сохранять жизнедеятельность на протяжении жизни и в различных условиях среды. Целостность обеспечивается системами управления организма – в борьбе с неблагоприятными условиями существования, микро- и макрохищниками. Основными характеристиками целостности являются стационарность и гомеостаз.

ФЕНОМИКА

Слайд 11 Главной биологической целью существования организмов является передача генов в

следующее поколение – оставление потомства. Условием передачи генов в следующее поколение является стационарность на протяжении жизни. Для ее обеспечения в организме имеется специальный (пассивный) контур управления. Гомеостаз – постоянство внутренней среды – создается за счет механизмов активного управления, накладывающихся на этот контур. Гомеостаз возникает только тогда, когда он дает системе дополнительные преимущества.

УНИВЕРСАЛЬНЫМ СВОЙСТВОМ ЖИВОГО ЯВЛЯЮТСЯ СТАЦИОНАРНОСТЬ И ГОМЕОСТАЗ

Слайд 12 Главной биологической целью существования организмов является передача генов в

следующее поколение – оставление потомства. Условием передачи генов в следующее поколение является стационарность на протяжении жизни. Для ее обеспечения в организме имеется специальный (пассивный) контур управления. Гомеостаз – постоянство внутренней среды – создается за счет механизмов активного управления, накладывающихся на этот контур. Гомеостаз возникает только тогда, когда он дает системе дополнительные преимущества.

УНИВЕРСАЛЬНЫМ СВОЙСТВОМ ЖИВОГО ЯВЛЯЮТСЯ СТАЦИОНАРНОСТЬ И ГОМЕОСТАЗ

Слайд 13СТАЦИОНАРНОСТЬ И ГОМЕОСТАЗ ПОДДЕРЖИВАЮТСЯ ЧЕРЕЗ ЕСТЕСТВЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЗМА

Слайд 14СТАЦИОНАРНОСТЬ


ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ЕСТЕСТВЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЗМА

Слайд 15СТАЦИОНАРНОСТЬ


ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ЕСТЕСТВЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЗМА

Слайд 16СТАЦИОНАРНОСТЬ


ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ЕСТЕСТВЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЗМА

Слайд 17СТАЦИОНАРНОСТЬ


ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ЕСТЕСТВЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЗМА

Слайд 18СТАЦИОНАРНОСТЬ


ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ЕСТЕСТВЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЗМА
Поддержание
гомеостаза

Слайд 19БЛОК-СХЕМА ЕСТЕСТВЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОРГАНИЗМА

Слайд 20ГОМЕОСТАЗ ШИРОКО РАСПРОСТРАНЁН В ПРИРОДЕ
Осмотический гомеостаз у бокоплавов Gammarus




Слайд 21ГОМЕОСТАТИЧЕСКАЯ КРИВАЯ АДАПТИРУЕТСЯ К ВНЕШНИМ УСЛОВИЯМ

Температура тела x [°C] в зависимости

от среды v [°C]
(1 – ночь, 2 – день).

Американский опоссум ведет ночной образ жизни

Слайд 22Зависимость температуры тела самки питона x от температуры среды v:

1 – в обычных условиях, 2 – при производстве потомства

Самка питона способна согревать яйца, поддерживая температуру внутри колец тела за счет мышечных сокращений.

ГОМЕОСТАЗ УПРАВЛЯЕМ


Слайд 23ГОМЕОСТАЗ НЕ ОБЯЗАТЕЛЕН

К животным, пользующимся преимуществами гомеостаза, относятся, в частности,

теплокровные млекопитающие.

Тем не менее, даже среди млекопитающих в Африке обнаружен вид голых землекопов (Heterocephalus glaber), не обладающий температурным гомеостазом.

Слайд 24МЕТОДЫ СИСТЕМНОЙ БИОЛОГИИ ПЕРСПЕКТИВНЫ ПРИ РЕШЕНИИ РАЗЛИЧНЫХ ЗАДАЧ
Гомеостаз и здоровье: системная

медицина (P4 medicine predictive, personalize, preventive, participant)
Естественные технологии организма и старение.
Естественные технологии организма и отравляющие вещества.
Экология и гомеостаз.
Искусственный организм.
Разработка новых лекарственных препаратов.

Слайд 25ПЕРСПЕКТИВЫ
Разработка новых лекарственных препаратов

Слайд 26МЕТОД СИСТЕМНОЙ БИОЛОГИИ В ФАРМИНДУСТРИИ

Слайд 27ПОИСК ЛЕКАРСТВ МЕТОДОМ КЛАССИФИКАЦИИ

Слайд 28ПОИСК ЛЕКАРСТВ МЕТОДОМ КЛАССИФИКАЦИИ

Математическое моделирование

Слайд 29Решение задачи классификации при разработке новых лекарств


Обучающая выборка
Экзаменационная выборка
Конструирование пространства описания

Вещества-кандидаты

Слайд 30Методы системной биологии позволяют оптимизировать компьютерную разработку новых лекарств


Обучающая выборка
Экзаменационная выборка
Конструирование

пространства описания

Выбор ЯДРА для преобразования пространства


Вещества-кандидаты

Слайд 31Скалярное произведение в спрямляющем пространстве задаётся ядром (kernel trick)

Слайд 32Ядра бывают разные
Полиномиальное


Гауссово



Слайд 33Ядра бывают разные
Полиномиальное


Гауссово


«Гомеостатическое»

Слайд 34ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Системная биология является средством объединения процессов, протекающих на разных уровнях организации,

в разных масштабах времени и пространства
Методы системной биологии лежат в основе новой дисциплины – системной медицины
Системная биология позволяет повысить эффективность компьютерных методов разработки новых лекарственных препаратов, интегрируя дополнительные данные и информацию

Слайд 35ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Системная биология является средством объединения процессов, протекающих на разных уровнях организации,

в разных масштабах времени и пространства
Методы системной биологии лежат в основе новой дисциплины – системной медицины
Системная биология позволяет повысить эффективность компьютерных методов разработки новых лекарственных препаратов, интегрируя дополнительные данные и информацию

Слайд 36ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Системная биология является средством объединения процессов, протекающих на разных уровнях организации,

в разных масштабах времени и пространства
Методы системной биологии лежат в основе новой дисциплины – системной медицины
Системная биология позволяет повысить эффективность компьютерных методов разработки новых лекарственных препаратов, интегрируя дополнительные данные и информацию

Похожие презентации

Посвящение в гимназисты 397
Кафедра информационных систем и программной инженерии 263
Михаил Афанасьевич Булгаков. Жизнь, творчество, личность (1891-1940) 303
Порядка проведения ГИА по образовательным программам среднего общего образования 380
Аттестационная работа. Педагогическое сопровождение проектной и исследовательской деятельности учащихся 196
Жизненный подвиг Александра Сергеевича Грибоедова 308

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика