Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
20
Wprowadzenie
różniąsięwdanymorganizmie,wjakisposóbulegają
zmianompodczasrozwojulubwodpowiedzinazmia-
nywwarunkachorazjakwspółdziałajązesobą.Bio-
logiasystemowawykorzystujetedanejakoelementy
układanki,którerozciągająsięwczasieiprzestrzeni.
Abymócpojąćtenzłożony,ajednocześniedelikatny
instrument,jakimjestżywakomórka,musimydopa-
sowaćelementydoobrazka.
Sieci
Kwestiąkluczowądlabiologiijestfakt,wjakispo-
sóbelementysystemuistotżywychwchodzązesobą
winterakcje.Każdacząsteczkamożemiećkilku
partnerów,zktórymiwchodziwinterakcjenaróżne
sposoby.Zbioryinterakcjiróżnychcząsteczektworzą
sieci.
Sieciprzedstawianesąwpostacigrafów,tj.struk-
turmatematycznychzawierających:węzły,odpowia-
dającejednostkomwchodzącymwinterakcjeoraz
krawędziewskazującenainterakcjepomiędzypara-
miwęzłów.Londyńskiemetrostanowisieć;namapie
metraposzczególnestacjesąwęzłami,akrawędzie
łącząstacjebędącesąsiadującymiprzystankamijed-
nejlubkilkulinii.Strukturachemicznajestrównież
sieciąprzedstawianązapomocągrafu,wktórymato-
mysąwęzłami,akrawędziełącząparyatomówpo-
łączonewiązaniem.Szlakimetabolicznetworząsieć:
wjednejzmożliwychreprezentacjimetabolitysą
węzłami,krawędziezaśłącząparycząsteczek,które
sąsubstratemiproduktemdanejreakcji(Czymożli-
webyłobyprzedstawieniesieciszlakumetaboliczne-
gojakografuwktórymenzymysąwęzłami?Czym
wówczasbyłybykrawędzie?).Zcałąpewnościąsieć
WWWjestrównieżsiecią:poszczególnestronyinter-
netowesąwęzłami,alinki(osadzoneURL)definiują
krawędzie.
Wkomórkachwyróżniasięsiecigenów,białekime-
tabolitów.Wrzeczywistościtensamzbiórcząsteczek
możebyćpołączonyzapomocąróżnychinterakcji
lubrelacjiwcelustworzeniaróżnychsieci(por.tabe-
laobok).Niektóresieciobejmująinterakcjefizyczne.
Częśćznichstanowilogicznereakcjeaktywnewko-
mórkach,takiejaksieciregulacyjne.Zkoleiinnepo-
wstająjedyniejakokorelacjewinformacjachwewnątrz
bazdanych.
Element
sieci
Gen
Sieć
Połączeniamiędzyelementami
Genomy
Homologia
Wiązanie
Wspólnywzorzecekspresji
Homologia
Relacjaregulacyjna
Wspólnywzorzecekspresji
Fizycznareakcjakompleksowania
Substratiproduktreakcji
enzymatycznej
Podobieństwopodwzględem
struktury
Podobieństwopodwzględem
reaktywności
Białka
Białko
Metabolity
Związek
chemiczny
Nawetwobrębiekomórekwyróżniasiędwarodzaje
sieciinterakcji:fizycznąsiećkompleksówbiałko–biał-
koorazbiałko–kwasnukleinowyorazlogicznąsieć
kaskadkontroli.Siecifizyczneilogicznedziałająpara-
lelnie.Interakcjemogąbyćfizycznelublogiczne,anie-
rzadkozarównofizyczneilogiczne.Kompleksmakro-
molekularny,takijakrybosom,stanowisiećbiałek
iRNAwchodzącychwewzajemneinterakcjewskutek
kontaktówfizycznych.Transkrypcyjnasiećregulacyj-
najestsieciągenówsprawującąkontrolęlogicznąnad
wzorcamiekspresjizapośrednictwemsyntezyspecy-
ficznychbiałekwiążącychDNA.Czynniktranskryp-
cyjny,którydziałapoprzezłączeniezDNA,możeni-
gdyniewejśćwinterakcjefizycznezbiałkami,których
ekspresjęnadzoruje.Szlakimetabolicznecechujepo-
dobnydualizm:znacznaczęść,aleniewszystkieszlaki
metabolicznepośrednicząwfizycznychinterakcjach
białko–białkoorazsąregulowaneprzezinterakcjelo-
giczne.
Chociażposzczególnekompleksymogąwystępować
zarównowsieciachfizycznych,jakilogicznych,to
obydwarodzajesieciróżniąsięmiędzysobąpodwzglę-
demichorganizacjiifunkcjibiologicznej,dlategoteż
należypamiętaćotejróżnicy,nawetjeśli(azwłaszcza
gdy)siępokrywają.
