国际财团建立人类新陈代谢的“谷歌地图”

在大学研究人员国际财团的加利福尼亚州加州大学的研究人员提前开创性工作已经产生了迄今为止的人类新陈代谢的最全面的虚拟重建。科学家可以使用称为RECON 2的模型，以识别癌症，糖尿病甚至精神病和神经变性障碍等疾病的原因和新治疗。每个人的新陈代谢代表食品源转化为能量和分子组装，由遗传，环境和营养决定。

研究人员在3月3日在线发布的论文中介绍了CHOL 2自然生物技术。

医生长期以来一直认识到代谢失衡作为疾病的潜在原因的重要性，但科学家因引人注目的证据而导致了对联系的研究升高人类基因组计划和系统生物学的进步，利用高功率计算的力量来构建生物信息的广泛交互式数据库。

“重构2允许生物医ob欧宝直播nba学研究人员以比以前可能的更精确地研究人类代谢网络。这对理解在何处和特定的代谢途径追随轨道以产生疾病至关重要，“伯恩邦佩尔森，加勒蒂·普伊戈·雅各布工程学院的生物工程教授伯恩哈德教授说。

“这就像有城里所有汽车的坐标，却没有街道地图。没有这个工具，我们不知道人们为什么要这样移动。”

他比较rect 2到谷歌映射，以便能够将复杂的细节合并到一个交互式地图中。例如，研究代谢如何设置癌症肿瘤增长的阶段的研究人员可以放大“地图”，以便对个人的细细图像进行细化代谢反应或缩小观察途径或不同部门的模式和关系。这与您如何获得单个房屋的街景或缩小，以查看房子如何适合整个社区，城市，州，国家和地球仪。就像谷歌地图一起汇集了一系列广泛的数据 - 例如图像，地址，街道和流量流动 - 进入易于导航的工具，CONCE 2将来自发布的文献和现有代谢过程的现有模型中的大量数据汇集在一起​​。

作为人类代谢网络的多尺度表示，Recon 2为研究人员审阅数据提供了必要的背景。帕尔松和该领域的其他科学家已经成功地证明了这种模型在酵母和大肠杆菌等简单生物体上的实用性。因此，他们已经能够在实验室中改造这些微生物，以提高乙醇生产的效率，并预测细菌的耐药性。

网络重建最有前途的应用之一是识别特定基因表达及其代谢途径的靶向药物递送的能力。大型基因表达数据库可用于已用从现有药物中提取的分子以及正在开发的药物治疗的人体细胞。Recon 2允许研究人员使用这种现有的基因表达数据和整个代谢网络的知识来展示某些药物如何影响特定的药物代谢途径例如，发现癌细胞生长的条件是。然后，它们可以进行虚拟实验，看看药物是否可以解决导致疾病的代谢性失衡。

帕尔森在加州大学圣地亚哥分校的系统生物学研究小组建造了第一个虚拟重建的人类新陈代谢网络，被称为Recon 1，2007年与六人团队。它在50多年的代谢研究中有超过3,300名已知的生化反应。CONCE 2，其中包含超过7,400个反应，由全球数十家机构的研究人员在一系列“JAMBAMBOREEE”会议上，以优化并巩固重建中使用的数据。Palsson表示，这种Jamboree方法有助于集团建立共同标准，建立共识重建，简化其对生物医学研究人员的可用性，并提高其透明度。ob欧宝直播nbaRecon 2将有助于许多未来的生物医学研究，并自由地提供http://humanmetabolism.org.。

据冰岛大学教授和UC San Diego Alumna教授，Recon 2已经证明其实用程序已经证明其实用性。Thiele赢得了她的博士学位。在生物信息学中作为Palsson的学生，并且是原始Recon 1团队的一部分。其他几个UC San Diego校友和前Palsson学生从他们的新机构参加了联盟，包括Neema Jamshidi（2008年，2008年，2009年，2009年），他们现在正在努力在UCLA中行动;贾森帕潘（博士，2004年），弗吉尼亚大学教授;和弥森价格（博士，2005年），谁是研究所教授系统生物学在西雅图，洗。

Thiele表示，Recon 2已成功预测目前用于诊断某些遗传性代谢疾病的代谢的改变。

“这种基础资源的使用无疑将导致无数的令人兴奋的预测，这将加速基本实验结果转化为临床应用的基本实验结果，”蒂埃尔说。“最终，我设想它被用于个性化诊断和治疗以满足个体患者的需求。将来，这种能力可以使医生能够开发其患者个体代谢网络的虚拟模型，并确定各种疾病的最有效的治疗方法包括糖尿病，癌症和神经变性疾病。“

根据研究小组的说法，虽然侦查2号比侦查1号有了显著的改进，但仍有很多工作要做。蒂勒说，人类基因组中估计有2万个蛋白质编码基因，而二号侦察系统包含了其中的近1800个基因。她说:“显然，需要进一步的社区努力来捕获与基因组其他部分之间的化学相互作用。”

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