疾病的系統生物學

個性化治療精準藥物，也叫靶向藥物細胞信號轉導網絡個體水平：分子水平：蛋白質DNA科學研究的基本方法細胞水平：組學研究方法：基因組學：DNA測序轉錄組學：mRNA測序蛋白組學：蛋白鑒定代謝組學：代謝產物鑒定相互組學：以上各組相互作用表型組學：表現基因藥物組學：藥物基因礦物油誘導的類風濕性關節炎（RheumatoidArthritis，RA）表觀遺傳學分析表觀學觀察染色體圖譜染色體上的基因圖譜染色體上基因區別轉基因《Naturegenetics》問題Ncf1只在巨噬細胞上表達，不在T細胞上表達；轉移DA鼠的T細胞，到DA.Ncf1a/b鼠，后者發病；DA鼠的T細胞上，有什么致病信號？組學研究方法：基因組學：DNA測序轉錄組學：mRNA測序蛋白組學：蛋白鑒定代謝組學：代謝產物鑒定相互組學：以上各組相互作用表型組學：表現基因藥物組學：藥物基因組學研究方法：基因組學：DNA測序轉錄組學：mRNA測序蛋白組學：蛋白鑒定蛋白質組學流程2Dgel電泳Cy2Cy3Cy5三個熒光通道圖譜以及疊加后圖譜Cy3和Cy5疊加圖蛋白質組學流程cDNA芯片檢測的原理系統生物學(SystemsBiology)

系統生物學是系統性地研究一個生物系統中所有組成成分（DNA、RNA、蛋白質等）的構成以及在特定條件下這些組分間的相互關系，并分析生物系統在一定時間內的動力學過程。GenomeTranscriptomeProteomeCitricacidcycleMetabolome研究對象：各種生物分子的整合系統生物學(SystemsBiology)研究對象：各種層次的整合SystemsBiology1，2，3，nGene（Protein）GenecloneGeneexpressionGenemutationProteinstructureProteininteraction研究策略：小科學與大科學的整合實驗生物科學（假設驅動的科學）組學（發現的科學）研究策略：實驗科學與理論科學的整合系統生物學實驗科學分子生物學細胞生物學基因組學蛋白質組學······理論科學數學計算科學信息科學理論物理學······酵母的基因功能網絡后基因組時代的生命觀：復雜系統后基因組時代的生命觀：復雜系統細胞信號轉導網絡后基因組時代的生命觀：復雜系統走向新的綜合小科學大科學系統生物學傳統生物科學（中國傳統醫學）輸入輸出經典生物實驗科學輸入輸出A(基因/蛋白質)B(基因/蛋白質)系統生物學輸入輸出研究生命的新思維綜合性研究分析性研究分析+綜合研究復雜疾病的系統生物學21世紀生物醫學發展趨勢PredictivePreventivePersonalized（預測）（預防）（個體化）系統生物學他莫昔芬與CYP2D6

（乳腺癌）應用舉例治療前首先對CYP2D6的基因型進行檢測。在中國人群中，CYP2D6常見的功能減弱等位基因突變型為:CYP2D6﹡3（約占1%）CYP2D6﹡4（約占1%）CYP2D6﹡5（約占6%）CYP2D6﹡10（約占53%）此外，基因重復突變（geneuplication，約占2%）CYP2D6功能增強。應用舉例他莫昔芬：雌激素受