Computational Systems Biology in Medicine and Biotechnology: Methods and Protocols (Methods in Molecular Biology, 2399)

این جلد به جدیدترین رویکردهای مبتنی بر زیست‌شناسی سیستم‌های پیشرفته می‌پردازد که - مبتنی بر داده‌های بزرگ و بیوانفورماتیک - توسط زیست‌شناسی سیستم‌های محاسباتی، یک زمینه بین‌رشته‌ای که ابزارهای تجربی را با محاسبات پل ارتباط می‌دهد، استفاده می‌شود. ابزارهایی برای مقابله با سؤالات پیچیده در مرزهای دانش در پزشکی و بیوتکنولوژی. فصل‌های این کتاب در شش بخش سازمان‌دهی شده‌اند: زیست‌شناسی سیستم‌های ژنوم، اپی ژنوم، و پروتئوم ردوکس. شبکه های متابولیک؛ پیری و طول عمر؛ سیستم زیست شناسی بیماری ها; الگوهای فضایی-زمانی ریتم ها، مورفوژنز، و پویایی پیچیده. و مدل سازی متابولیک مقیاس ژنوم در بیوتکنولوژی در هر فصل، خوانندگان رویکردهای روش‌شناختی متنوعی را خواهند یافت که در سطوح مختلف، از مولکولی، سلولی، اندام گرفته تا ارگانیسم‌ها، ژنوم تا پدیده، و سلامت و بیماری اعمال می‌شوند. که در قالب بسیار موفق روش‌ها در زیست‌شناسی مولکولی نوشته شده‌اند، فصل‌ها شامل مقدمه‌ای بر موضوعات مربوطه می‌شوند. معیارهای مورد استفاده برای به کارگیری روش های خاص؛ فهرستی از مواد لازم، معرف ها، نرم افزارها، پایگاه های داده، الگوریتم ها، مدل های ریاضی و روش های تحلیلی اختصاصی؛ پروتکل‌های آزمایشگاهی، بیوانفورماتیک و محاسباتی گام‌به‌گام، به‌راحتی قابل تکرار، همگی به سبک آموزشی و واضح ارائه شده‌اند و به وفور با مطالعات موردی و آموزش‌های دقیق نشان داده شده‌اند. و نکاتی در مورد عیب یابی و توصیه هایی برای دستیابی به تکرارپذیری در عین اجتناب از اشتباهات و تفسیرهای نادرست. هدف اصلی ایجاد این حجم، برانگیختن متخصص و تحریک افراد تازه وارد به حوزه زیست شناسی سیستم های محاسباتی است.

پیشگام و معتبر، زیست‌شناسی سیستم‌های محاسباتی در پزشکی و بیوتکنولوژی: روش‌ها و پروتکل‌ها منبع ارزشمندی برای دانشجویان پیش و پس از فارغ‌التحصیلی در رشته‌های پزشکی و بیوتکنولوژی، و در حوزه‌های مختلف از میکروبیولوژی گرفته تا زیست‌شناسی سلولی و ارگانیسمی است. به عنوان زیست شناسان محاسباتی و تجربی و محققان علاقه مند به استفاده از روش های جامع زیست شناسی سیستم ها.

This volume addresses the latest state-of-the-art systems biology-oriented approaches that--driven by big data and bioinformatics--are utilized by Computational Systems Biology, an interdisciplinary field that bridges experimental tools with computational tools to tackle complex questions at the frontiers of knowledge in medicine and biotechnology. The chapters in this book are organized into six parts: systems biology of the genome, epigenome, and redox proteome; metabolic networks; aging and longevity; systems biology of diseases; spatiotemporal patterns of rhythms, morphogenesis, and complex dynamics; and genome scale metabolic modeling in biotechnology. In every chapter, readers will find varied methodological approaches applied at different levels, from molecular, cellular, organ to organisms, genome to phenome, and health and disease. Written in the highly successful Methods in Molecular Biology series format, chapters include introductions to their respective topics; criteria utilized for applying specific methodologies; lists of the necessary materials, reagents, software, databases, algorithms, mathematical models, and dedicated analytical procedures; step-by-step, readily reproducible laboratory, bioinformatics, and computational protocols all delivered in didactic and clear style and abundantly illustrated with express case studies and tutorials; and tips on troubleshooting and advice for achieving reproducibility while avoiding mistakes and misinterpretations. The overarching goal driving this volume is to excite the expert and stimulate the newcomer to the field of Computational Systems Biology.

Cutting-edge and authoritative, Computational Systems Biology in Medicine and Biotechnology: Methods and Protocols is a valuable resource for pre- and post-graduate students in medicine and biotechnology, and in diverse areas ranging from microbiology to cellular and organismal biology, as well as computational and experimental biologists, and researchers interested in utilizing comprehensive systems biology oriented methods.