Modeling and Analysis of Bio-molecular Networks

این کتاب به تعدادی سؤال از دیدگاه سیستم‌های پیچیده می‌پردازد: چگونه می‌توانیم پدیده‌های زندگی را از نظر کمی درک کنیم؟ چگونه می توانیم سیستم های زندگی را به عنوان شبکه های زیست مولکولی پیچیده مدل کنیم؟ آیا روشی برای روشن کردن روابط بین ساختارها، دینامیک و عملکرد شبکه های زیست مولکولی وجود دارد؟ چگونه می توانیم شبکه های زیست مولکولی در مقیاس بزرگ را تجزیه و تحلیل آماری کنیم؟

با تمرکز بر مدل سازی و تجزیه و تحلیل شبکه های زیست مولکولی، این کتاب رویکردهای ریاضی و آماری پیچیده ای را ارائه می دهد. سیستم حیات را می توان با استفاده از سطوح مختلف شبکه های زیست مولکولی، از جمله شبکه های تنظیم کننده ژن، و شبکه های برهمکنش پروتئین-پروتئین توصیف کرد. ابتدا مروری بر رویکردهای بازسازی شبکه‌های زیست مولکولی مختلف ارائه می‌کند و سپس مدل‌سازی و تحلیل دینامیکی مدارهای ژنتیکی ساده، مدارهای ژنتیکی جفت‌شده، شبکه‌های بیولوژیکی متوسط ​​و مقیاس بزرگ را مورد بحث قرار می‌دهد و روابط بین ساختارها، دینامیک را روشن می‌کند. و عملکردهای شبکه های تحت پوشش در زمینه شبکه‌های مولکولی زیستی در مقیاس بزرگ، تعدادی روش آماری برای کاوش کاربردهای مهم بیوانفورماتیک، از جمله شناسایی مولکول‌های زیستی مهم برای پزشکی شبکه و مهندسی ژنتیک معرفی می‌کند. در نهایت، این کتاب روش‌های آماری پیشرفته‌ای را برای تجزیه و تحلیل داده‌های omics تولید شده توسط توالی‌یابی با توان بالا توصیف می‌کند.

این کتاب منبع ارزشمندی برای خوانندگان علاقه مند به استفاده از زیست شناسی سیستم ها، سیستم های دینامیکی یا شبکه های پیچیده برای کشف حقیقت طبیعت است.

This book addresses a number of questions from the perspective of complex systems: How can we quantitatively understand the life phenomena? How can we model life systems as complex bio-molecular networks? Are there any methods to clarify the relationships among the structures, dynamics and functions of bio-molecular networks? How can we statistically analyse large-scale bio-molecular networks?

Focusing on the modeling and analysis of bio-molecular networks, the book presents various sophisticated mathematical and statistical approaches. The life system can be described using various levels of bio-molecular networks, including gene regulatory networks, and protein-protein interaction networks. It first provides an overview of approaches to reconstruct various bio-molecular networks, and then discusses the modeling and dynamical analysis of simple genetic circuits, coupled genetic circuits, middle-sized and large-scale biological networks, clarifying the relationships between the structures, dynamics and functions of the networks covered. In the context of large-scale bio-molecular networks, it introduces a number of statistical methods for exploring important bioinformatics applications, including the identification of significant bio-molecules for network medicine and genetic engineering. Lastly, the book describes various state-of-art statistical methods for analysing omics data generated by high-throughput sequencing.

This book is a valuable resource for readers interested in applying systems biology, dynamical systems or complex networks to explore the truth of nature.