系統遺傳學

eerin gen Gen

系統遺傳學

定義:眾多的基因和環境因素能導致表型的改變,系統遺傳學通過整合系統生物學的問題和方法來理解這種複雜的關係,並通過遺傳學的知識來解決基因型和表型在複雜特性和疾病間的基本問題。1991-1997年,中國曾邦哲(曾傑)發表《結構論-泛進化理論》系列論文,闡述生物系統的結構整合(integrative)、調適穩態、建構(constructive)分層理論,以及系統醫藥學(1992年、1995年)、系統生物工程學(System Biological Engineering,1994年)與系統遺傳學(1994年)的概念,提出經典、分子與系統遺傳學發展觀,1996年主辦第1屆國際轉基因動物學術研討會論述了基因自組織與特異性表達、遺傳學與生物工程的系統理論,以及發表於2003年、2008年第19、20屆國際遺傳學大會和2008年第13屆國際生物技術大會等,採用結構(structure)、系統(system)、圖式(pattern)遺傳學的辭彙來描述系統科學方法、計算機模型、高通量生物技術研究生物系統遺傳結構、生物系統形態圖式之間的“基因型-表達型”複雜系統研究領域,以細胞信號傳導路徑、基因調控網路為核心研究細胞進化、細胞發育、細胞病理、細胞藥理的細胞發生的非線性系統動力學。
2003年挪威科學家稱之為整合遺傳學(integrative genetics)並建立了研究中心,2005年,國際上Cambien F.和 Laurence T.發表動脈硬化研究的系統遺傳學觀點,Morahan G., Williams RW.等於2007年(Bock G., Goode J.編輯)論述系統遺傳學將成為下一代遺傳學發展。2005-2008年,國際系統遺傳學研究迅速發展,歐美國家建立了許多系統遺傳學研究中心和實驗室。2008年美國國立衛生研究院(NIH)設立腫瘤的系統遺傳學研究專項基金。2008年3月美國加州舉辦了整合與系統遺傳學會議,2009年10月荷蘭召開了系統遺傳學研討會。系統遺傳學,採用計算機建模、系統數學方程、納米高通量生物技術、微流控晶片實驗等方法,研究基因組的結構邏輯、基因組精細結構進化、基因組穩定性、生物形態圖式發生的細胞發生非線性系統動力學。
系統遺傳學(System Genetics)及其套用技術 - 合成生物學(Synthetic Biology),包括生物反應器與細胞計算機等技術開發,繼孟德爾經典遺傳學、華生和克利克的分子遺傳學,以及遺傳育種、細胞雜交、轉基因生物等技術之後,將成為21世紀遺傳學與遺傳工程發展的新趨勢,將為揭示生物系統進化的機理,研究基因組的結構、功能與演化的自組織系統,探索從基因組到生物體的“基因型-表現型”複雜系統,涉及醫學遺傳學、醫學心理學等基因系統調控、信號傳導網路研究,以及為腫瘤、遺傳病、精神病、衰老等疾病發生的診斷與藥物篩選、製藥產業等開拓了新的途徑。

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