Biologia Sistêmica

A Biologia Sistêmica é o ramo da ciência que busca entender os organismos biológicos em todos os seus níveis, desde a caracterização de suas partes constituintes (genes, RNAs, proteínas, metabólitos), a elucidação das interconexões entre os distintos membros dessas redes de interações, até a compreensão do organismo como um todo.

Os sistemas biológicos são dinâmicos, utilizando de circuitos celulares complexos para implementar diversas funções, como crescer, se diferenciar e reproduzir. Tecnologias em escala genômica que exploram dados de transcritoma, proteoma, interações proteína-proteína, proteína-DNA, proteína-RNA, entre outros, representam poderosas ferramentas para as análises sistêmicas. Contudo, cada um desses conjuntos individuais de dados não refletem uma visão global do comportamento celular, uma vez que a complexidade dos organismos vivos é uma propriedade emergente, inerente não só a genes, RNAs, proteínas ou metabólitos, mas é uma consequência de suas ações e interações.

Para enfrentar esse desafio a Biologia Sistêmica utiliza uma abordagem multidisciplinar, empregando ferramentas moleculares, computacionais, matemáticas e estatísticas. Desta forma, pretende-se criar modelos quantitativos que integrem os diversos níveis de informação, de forma a não só descrever como também, prever o comportamento dos organismos vivos em resposta a perturbações ambientais.

Literatura sugerida:
Koide, T., Pang, W. L., & Baliga, N. S. (2009). The role of predictive modelling in rationally re-engineering biological systems. Nature Reviews Microbiology

Ideker, T., Galitski, T., & Hood, L. (2001). A new approach to decoding life: systems biology. Annual Review of Genomics and Human Genetics

Nandagopal, N., & Elowitz, M. B. (2011). Synthetic biology: integrated gene circuits. Science