ข้อมูล

16.14: ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการบูรณาการระบบ - ชีววิทยา


อภิปรายว่าระบบต่างๆของร่างกายมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร

ตามที่เราได้เรียนรู้ว่าร่างกายของเราเป็นระบบที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยเซลล์ เนื้อเยื่อ อวัยวะ และระบบอวัยวะ ในส่วนนี้ เราจะเรียนรู้ว่าระบบทำงานร่วมกันอย่างไร และเราจะเรียนรู้เกี่ยวกับหน้าที่ที่สำคัญบางประการของชีวิตที่ต้องใช้การทำงานจากระบบต่างๆ ของร่างกาย

สิ่งที่คุณจะได้เรียนรู้ที่จะทำ

  • อภิปรายว่าระบบต่างๆของร่างกายมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร
  • อธิบายว่าระบบอวัยวะต่างๆ มีความสัมพันธ์กันอย่างไรเพื่อรักษาสภาวะสมดุล
  • อธิบายว่าระบบอวัยวะต่าง ๆ ทำงานร่วมกันเพื่อรักษาระดับสารละลายในเลือดอย่างไร

กิจกรรมการเรียนรู้

กิจกรรมการเรียนรู้ในส่วนนี้มีดังต่อไปนี้:

  • ร่างกายทำงานอย่างไร
  • การรักษาสภาวะสมดุล
  • ระดับแคลเซียมในเลือดและกลูโคส
  • การตรวจสอบตนเอง: การบูรณาการระบบ

Department of Biology and Center for Genomics and Systems Biology, New York University, New York, NY, USA

Departamento de Genética Molecular y Microbiología, Pontificia Universidad Católica de Chile, ซานติอาโก, ชิลี

Department of Biology and Center for Genomics and Systems Biology, New York University, New York, NY, USA

Department of Biology and Center for Genomics and Systems Biology, New York University, New York, NY, USA

Departamento de Genética Molecular y Microbiología, Pontificia Universidad Católica de Chile, ซานติอาโก, ชิลี

Department of Biology and Center for Genomics and Systems Biology, New York University, New York, NY, USA

Departamento de Genética Molecular y Microbiología, Pontificia Universidad Católica de Chile, ซานติอาโก, ชิลี

Department of Biology and Center for Genomics and Systems Biology, New York University, New York, NY, USA

Department of Biology and Center for Genomics and Systems Biology, New York University, New York, NY, USA

Departamento de Genética Molecular y Microbiología, Pontificia Universidad Católica de Chile, ซานติอาโก, ชิลี

Department of Biology and Center for Genomics and Systems Biology, New York University, New York, NY, USA

Department of Biology and Center for Genomics and Systems Biology, New York University, New York, NY, USA

Departamento de Genética Molecular y Microbiología, Pontificia Universidad Católica de Chile, ซานติอาโก, ชิลี


การบูรณาการแนวทาง Omics และชีววิทยาระบบสำหรับการใช้งานทางคลินิก

หนังสือเล่มนี้นำเสนอแพลตฟอร์มโอมิกที่มีปริมาณงานสูงต่างๆ ที่ใช้ในการวิเคราะห์เนื้อเยื่อ พลาสมา และปัสสาวะ ผู้อ่านจะได้รับการแนะนำให้รู้จักกับแนวทางการวิเคราะห์ที่ทันสมัย ​​(การเตรียมตัวอย่างและเครื่องมือวัด) ที่เกี่ยวข้องกับโปรตีโอมิกส์ เปปไทมิกส์ ทรานสคริปโตมิกส์ และเมตาโบโลมิกส์ นอกจากนี้ หนังสือเล่มนี้ยังเน้นย้ำถึงแนวทางใหม่ๆ โดยใช้ชีวสารสนเทศ, miRNAs ของปัสสาวะ และการสร้างภาพเนื้อเยื่อ MALDI ในบริบทของการประยุกต์ใช้ทางคลินิก โดยเน้นไปที่การบูรณาการข้อมูลที่สร้างจากแพลตฟอร์มต่างๆ เหล่านี้เพื่อเปิดเผยภูมิทัศน์ระดับโมเลกุลของโรค มีการอธิบายความเกี่ยวข้องของแต่ละแนวทางกับการตั้งค่าทางคลินิกและจะมีการกล่าวถึงการใช้งานในอนาคตสำหรับการติดตามหรือการรักษาผู้ป่วย

การบูรณาการแนวทาง omics และชีววิทยาระบบสำหรับการใช้งานทางคลินิก นำเสนอภาพรวมของเทคนิคโอมิกส์ที่ทันสมัย วิธีการเหล่านี้ใช้เพื่อให้ได้รายละเอียดระดับโมเลกุลของตัวอย่างทางชีวภาพที่ครอบคลุม นอกจากนี้ เครื่องมือคำนวณยังใช้สำหรับจัดระเบียบและรวมข้อมูลหลายแหล่งเหล่านี้เพื่อพัฒนาแบบจำลองระดับโมเลกุลที่สะท้อนถึงพยาธิสรีรวิทยาของโรค การตรวจสอบโรคไตเรื้อรัง (CKD) และมะเร็งกระเพาะปัสสาวะถูกใช้เป็นกรณีทดสอบ โรคเหล่านี้เป็นตัวแทนของโรคที่มีหลายปัจจัยและมีความแตกต่างกันอย่างมาก และเป็นปัญหาด้านสุขภาพที่สำคัญที่สุดในประเทศที่พัฒนาแล้วซึ่งมีประชากรสูงอายุอย่างรวดเร็ว หนังสือเล่มนี้นำเสนอข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับ CKD และมะเร็งกระเพาะปัสสาวะที่ได้จากการรวมข้อมูล omics เป็นตัวอย่างของการประยุกต์ใช้ชีววิทยาระบบในการตั้งค่าทางคลินิก

  • อธิบายช่วงของแพลตฟอร์มการวิเคราะห์ omics ที่ทันสมัย
  • ครอบคลุมทุกแง่มุมของแนวทางชีววิทยาระบบ—ตั้งแต่การเตรียมตัวอย่างไปจนถึงการรวมข้อมูลและการวิเคราะห์ชีวสารสนเทศ
  • มีตัวอย่างเฉพาะของวิธีการ omics ที่ใช้ในการตรวจสอบโรคของมนุษย์ (โรคไตเรื้อรัง มะเร็งกระเพาะปัสสาวะ)

การบูรณาการแนวทาง omics และชีววิทยาระบบสำหรับการใช้งานทางคลินิก จะดึงดูดนักวิทยาศาสตร์ในวงกว้าง รวมถึงนักชีววิทยา นักเทคโนโลยีชีวภาพ นักชีวเคมี นักชีวฟิสิกส์ และนักชีวสารสนเทศที่ทำงานบนแพลตฟอร์มระดับโมเลกุลต่างๆ นอกจากนี้ยังเป็นข้อความที่ยอดเยี่ยมสำหรับนักเรียนที่สนใจในสาขาเหล่านี้

ผู้เขียน Bios

ANTONIA VLAHOU เป็นผู้อำนวยการร่วมของหน่วยวิจัยโปรตีโอมิกส์ที่มูลนิธิวิจัยชีวการแพทย์ Academy of Athens

ฟุลวิโอ แม็กนี เป็นศาสตราจารย์เต็มคณะแพทยศาสตร์และศัลยศาสตร์ University Milano-Bicocca

ฮารัลด์ มิสชาค เป็นศาสตราจารย์ด้านเวชศาสตร์โปรตีโอมิกส์และระบบที่มหาวิทยาลัยกลาสโกว์ และเป็นผู้อำนวยการฝ่ายวินิจฉัยโรคของโมเสก

เจอโรม โซอิดาคิส เป็นนักวิทยาศาสตร์ด้านการวิจัยที่หน่วยวิจัยโปรตีโอมิกส์ที่มูลนิธิวิจัยชีวการแพทย์ Academy of Athens


ดร.อีริช เบเกอร์

ดร.เบเกอร์ยังคงขับเคลื่อนทิศทางการวิจัยทางชีวสารสนเทศอย่างต่อเนื่อง ภูมิหลังเบื้องต้นของเขาในด้านวิทยาศาสตร์ม้านั่งในสาขาภูมิคุ้มกันวิทยาและตำแหน่งหลังปริญญาเอกที่เปลี่ยนแปลงในการรวมจีโนมในช่วงต้นโดยเน้นเฉพาะในการคำนวณการรวมข้อมูลและการประสานกันทำให้ดร. เบเกอร์มีพื้นฐานด้านชีววิทยาระบบการจัดการข้อมูลและชีวสารสนเทศ การมุ่งเน้นของเขาในฐานะ PI-, co-PI- หรือผู้ตรวจสอบร่วมในโครงการสารสนเทศและการทำเหมืองข้อมูลขนาดใหญ่ที่มีการกระจายหลายรายการมีความสำคัญอย่างยิ่งในการสร้างแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการรวมข้อมูลแบบหลายโดเมนและการทำงานร่วมกันแบบกระจายและการตรวจสอบแนวทางอัลกอริทึมใหม่ในการสำรวจ ความหลากหลายของชุดข้อมูล omic แอปพลิเคชันที่เกิดจากประสบการณ์เหล่านี้ครอบคลุม LIMS ที่มีการจัดทำเอกสารอย่างดีและระบบการรวมข้อมูลที่พยายามนำข้อมูลและเครื่องมือวิเคราะห์ของชีววิทยาเข้าใกล้ผู้เชี่ยวชาญโดเมนมากขึ้น

คลาสล่าสุด

เลือกสิ่งพิมพ์วารสาร

  • Reynolds, Timothy, Johnson, Emma C., Huggett, Spencer B., Bubier, Jason A., Palmer, Rohan HC, Agrawal, Arpana, Baker, Erich J., Chesler, Elissa J. การตีความการศึกษาความสัมพันธ์ของจีโนมในวงกว้างทางจิตเวช ด้วยการรวมข้อมูลจีโนมการทำงานที่แตกต่างกันหลายสายพันธุ์ Neuropsychopharmacology (2020) 0:1–12 https://doi.org/10.1038/s41386-020-00795-5.
  • Hill, DP, Harper, A., Malcolm, J., McAndrews, MS, Mockus, SM, Patterson, SE, Reynolds, T., Baker, EJ, Bult, CJ, Chesler, EJ, & Blake, JA (2019) . ชนิดย่อยของมะเร็งเต้านมที่ดื้อยา Cisplatin-triple-negative: กลไกการดื้อยาหลายอย่าง บีเอ็มซี แคนเซอร์, 19(1), 1039. https://doi.org/10.1186/s12885-019-6278-9.
  • Jason Bubier, David Hill, Gaurab Mukherjee, Timothy Reynolds, Erich J. Baker, Alexander Berger, Jake Emerson, Judith A Blake, Elissa J. Chesler Curating Gene Sets: ความท้าทายและโอกาสสำหรับการวิเคราะห์เชิงบูรณาการ ฐานข้อมูล เล่ม 2019. 2019, baz036, https://doi.org/10.1093/database/baz036.
  • Bubier, Jason, Sutphin, George, Reynolds, Timothy, Korstanje, Ron, Fuksman-Kumpa, Axis, Baker, Erich, Langston, Michael และ Chesler, Elissa การบูรณาการข้อมูลจีโนมเชิงหน้าที่ต่างกันในการวิจัยเกี่ยวกับผู้สูงอายุระบุยีนและวิถีทางที่เป็นต้นเหตุของการแก่ชราในสปีชีส์ต่างๆ กรุณา หนึ่ง 14(4): e0214523. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0214523.
  • มัวร์ ชารอน เบเกอร์ อีริช แกรนท์ เคธี กอนซาเลส สตีเวน โซลลิงเจอร์ เอลิซาเบธ และราดันสกายา อามี เวลาสำหรับเครื่องดื่ม? แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของการบริโภคแอลกอฮอล์ไพรเมตที่ไม่ใช่มนุษย์ พรมแดนในคณิตศาสตร์ประยุกต์และสถิติ 2019 ก.พ. 22. ฉบับ. 5. https://doi.org/10.3389/fams.2019.00006.
  • Dozier BL, Stull CA, Baker EJ, Ford MM, Jensen JP, Finn DA และ Grant KA การดื่มเอทานอลแบบเรื้อรังจะเพิ่มขึ้นในช่วงรอบเดือนของรอบเดือน luteal ในลิงจำพวกลิงชนิดหนึ่ง: ความหมายของฮอร์โมนโปรเจสเตอโรนและนิวโรสเตอรอยด์ที่เกี่ยวข้อง เภสัชวิทยา (Berl). 2019 ม.ค. 15. หน้า 1- 12. ดอย: 10.1007/s00213-019-5168-9.
  • ฟิลลิปส์, ชาร์ลส์, หวาง, ไค, เบเกอร์, อีริช, บูเบียร์, เจสัน, เชสเลอร์, เอลิสซ่า, และแลงสตัน, ไมเคิล ในการค้นหาและการแจงนับกลุ่ม k-Partite สูงสุดและสูงสุดในกราฟ k-Partite อัลกอริทึม 2019, 12(1), 23. https://doi.org/10.3390/a12010023.

เลือกการดำเนินการประชุมและโปสเตอร์

  • Reynolds, T. , Bubier, J. A. , Agrawal, A. , Baker, E. J. , & Chesler, E. J. การวิเคราะห์ข้ามสายพันธุ์เชิงบูรณาการเผยให้เห็นลักษณะการกำกับดูแลของจีโนมบรรจบกันที่เกี่ยวข้องกับโรคที่ซับซ้อน การประชุมทีมวิจัย NIDA Genetics and Epigenetics Cross-Cutting, ดร.ร็อกวิลล์ มกราคม 2562
  • Reynolds, T., Emerson, J., Berger, A., Bubier, J., Baker, E. J., & Chesler, E.J., GeneWeaver.org: บริการ RESTful สำหรับการรวมข้อมูลหลายประเภทใน functional ge‐nomics ระบบอัจฉริยะสำหรับอณูชีววิทยา เมืองบาเซิล สวิตเซอร์แลนด์ สิงหาคม 2019
  • Moore, A. Radunskaya, E. Zollinger, N. Walter, K. Grant, E. Baker แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของระดับความเข้มข้นของเอทานอลในเลือดในลิงจำพวกลิงชนิดหนึ่ง การประชุมทางวิทยาศาสตร์ RSA ประจำปีครั้งที่ 42, มินนิอาโปลิส, มินนิโซตา เอเซอร์ 2019.43. ปัญหา-s1. doi.org/10.1111/acer.14056.
  • Pablo Rivas, Sharon Moore, Urszula Iwaniec, Russell Turner, Kathy Grant และ Erich Baker เพิ่มประสิทธิภาพการวิเคราะห์เวกเตอร์การสนับสนุนในชุดข้อมูลชีวภาพความหนาแน่นต่ำ IEEE, 2018 การประชุมนานาชาติด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์และการคำนวณทางปัญญา (CSCI) พิมพ์ล่วงหน้า: https://www.rivas.ai/pdfs/rivas2018optimizing.pdf DOI 10.1109/CSCI.2018.00262
  • เจ. เชสเลอร์, ที. เรย์โนลด์ส, เจ.เอ. บูเบียร์ ซี.เอ. ฟิลลิปส์ แมสซาชูเซตส์ แลงสตัน E.J. เบเกอร์. การค้นหาลักษณะทางพฤติกรรมที่บรรจบกันของความผิดปกติของการใช้แอลกอฮอล์ผ่านการเปรียบเทียบจีโนมเชิงหน้าที่ระหว่างสปีชีส์ การประชุมทางวิทยาศาสตร์ RSA ประจำปีครั้งที่ 41, ซานดิเอโก, แคลิฟอร์เนีย เอเซอร์ 2018.65. ปัญหา-s1.
  • EJ Baker, SE Moore, Waltern N, Gonzalas S, Grant K. รูปแบบการบริโภคเอทานอลที่โดดเด่นในแบบจำลอง Polydipsia ที่กำหนดตารางเวลาของ Monkey การประชุมทางวิทยาศาสตร์ RSA ประจำปีครั้งที่ 41, ซานดิเอโก, แคลิฟอร์เนีย ACER 2018. 330.issue-s1.
  • Moore S.E. , Radunskaya A. , Zollinger E. , Walter N. , Grant K. , และ Baker, E. การจำลองการบริโภคแอลกอฮอล์ที่ไม่ใช่มนุษย์ การประชุมทางวิทยาศาสตร์ RSA ประจำปีครั้งที่ 41, ซานดิเอโก, แคลิฟอร์เนีย ACER 2018. 755.issue-s1.

SM Ashiqul อิสลาม, คริสโตเฟอร์ มิเชล เคียร์นีย์, อังคัน เชาดูรี และอีริช เจ. เบเกอร์ 2017. การจำแนกโปรตีนโดยใช้แบบจำลอง N-Gram และข้าม-Gram ที่ดัดแปลง: บทคัดย่อเพิ่มเติม ในการดำเนินการของการประชุมนานาชาติ ACM ครั้งที่ 8 ด้านชีวสารสนเทศ ชีววิทยาเชิงคำนวณ และสารสนเทศด้านสุขภาพ (ACM-BCB '17) ACM, นิวยอร์ก, นิวยอร์ก, สหรัฐอเมริกา, 586-586 ดอย: https://doi.org/10.1145/3107411.3108193

ข้อมูลติดต่อ:

ความเชี่ยวชาญทางวิชาการ:

งานวิจัยของ Dr. Baker มุ่งเน้นไปที่ชีวสารสนเทศ, จีโนม, ชีววิทยาระบบคอมพิวเตอร์, การค้นพบตามความรู้, การสร้างแบบจำลองระบบ และการวิเคราะห์ข้อมูลแบบบูรณาการ


ชีววิทยาระบบ ยาระบบ เภสัชวิทยาระบบ: อะไรและทำไม

ทุกวันนี้ ชีววิทยาของระบบมีระเบียบวินัยที่แพร่หลายจนยากที่จะเสนอคำจำกัดความที่ชัดเจนของสิ่งที่เป็นจริง สำหรับบางคน มันยังคงถูกจำกัดอยู่ในฟิลด์จีโนม สำหรับหลาย ๆ คน จะกำหนดวิธีการแบบบูรณาการหรือคลังข้อมูลของวิธีการคำนวณที่ใช้ในการจัดการกับข้อมูลทางชีววิทยาหรือทางการแพทย์จำนวนมหาศาล และตรวจสอบความซับซ้อนของสิ่งมีชีวิต แม้ว่าการกำหนดชีววิทยาของระบบอาจเป็นเรื่องยาก แต่ในทางกลับกัน จุดประสงค์ของมันก็ชัดเจน: ชีววิทยาระบบ กับสาขาย่อยที่เกิดขึ้นใหม่ ได้แก่ ระบบยาและเภสัชวิทยาของระบบ มีเป้าหมายอย่างชัดเจนในการทำความเข้าใจการสังเกตที่ซับซ้อน/ชุดข้อมูลทดลองและทางคลินิก เพื่อปรับปรุงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับโรคและ การรักษาโดยไม่ละเว้นบริบทที่ปรากฏและพัฒนา ในการทบทวนสั้น ๆ นี้ เรามุ่งหวังที่จะมุ่งเน้นเฉพาะในฟิลด์ย่อยใหม่เหล่านี้ด้วยเครื่องมือและแนวทางเชิงทฤษฎีใหม่ที่พัฒนาขึ้นในบริบทของมะเร็ง เภสัชวิทยาและการแพทย์ของระบบได้ให้ความหวังสำหรับการปรับปรุงที่สำคัญในการรักษาโรคมะเร็ง ทำให้ยาเฉพาะบุคคลใกล้เคียงกับความเป็นจริงมากขึ้น ดังที่เราจะได้เห็นกัน ความท้าทายในปัจจุบันคือการสามารถปรับปรุงการปฏิบัติทางคลินิกตามการปรับเปลี่ยนกระบวนทัศน์ของวิทยาศาสตร์ระบบ

นี่คือตัวอย่างเนื้อหาการสมัครสมาชิก เข้าถึงผ่านสถาบันของคุณ


Department of Biology and Center for Genomics and Systems Biology, New York University, New York, NY, USA

Departamento de Genética Molecular y Microbiología, Pontificia Universidad Católica de Chile, ซานติอาโก, ชิลี

Department of Biology and Center for Genomics and Systems Biology, New York University, New York, NY, USA

Department of Biology and Center for Genomics and Systems Biology, New York University, New York, NY, USA

Departamento de Genética Molecular y Microbiología, Pontificia Universidad Católica de Chile, ซานติอาโก, ชิลี

Department of Biology and Center for Genomics and Systems Biology, New York University, New York, NY, USA

Departamento de Genética Molecular y Microbiología, Pontificia Universidad Católica de Chile, ซานติอาโก, ชิลี

Department of Biology and Center for Genomics and Systems Biology, New York University, New York, NY, USA

Department of Biology and Center for Genomics and Systems Biology, New York University, New York, NY, USA

Departamento de Genética Molecular y Microbiología, Pontificia Universidad Católica de Chile, ซานติอาโก, ชิลี

Department of Biology and Center for Genomics and Systems Biology, New York University, New York, NY, USA

Department of Biology and Center for Genomics and Systems Biology, New York University, New York, NY, USA

Departamento de Genética Molecular y Microbiología, Pontificia Universidad Católica de Chile, ซานติอาโก, ชิลี


BPEL. ภาษาที่ใช้ในกระบวนการทางธุรกิจเป็นข้อกำหนดที่ออกแบบมาเพื่อสนับสนุนการประสานบริการเว็บระดับสูง หัวใจของข้อกำหนด BPEL คือภาษาสคริปต์ซึ่งกำหนดวิธีเชื่อมโยงบริการและข้อมูลที่สร้างโดยพวกเขาเข้าด้วยกัน ข้อมูลจำเพาะนี้สมบูรณ์เพียงพอที่จะรองรับเวิร์กโฟลว์ส่วนใหญ่ และกำหนดทั้งวิธีการเรียกใช้เมธอดและข้อมูล และวิธีประสานงานบริการเว็บ (เช่น การทำงานพร้อมกัน ตัวเลือก การดำเนินการตามลำดับ) ข้อมูลจำเพาะยังกำหนดส่วนขยายของ WSDL ซึ่งสามารถใช้เพื่อระบุลิงก์ระหว่างบริการต่างๆ (ซึ่งสามารถค้นพบไดนามิกผ่านการสืบค้น UDDI) มีการใช้งานหลายอย่างรวมถึงการใช้งานภายใต้ JBOSS [22] และ ODE จาก Apache [23] ข้อมูลเกี่ยวกับข้อกำหนดสามารถดูได้ที่ OASIS

คอร์บา. สถาปัตยกรรม Common Object Request Broker รองรับการทำงานร่วมกันระหว่างกระบวนการแบบกระจาย (แอปพลิเคชัน) ศูนย์กลางของสถาปัตยกรรมคือ ORB (นายหน้าขออ็อบเจ็กต์) ซึ่งทั้งจัดข้อมูลและควบคุมการแบ่งส่วน (เพื่อให้สามารถเรียกใช้เฉพาะเธรด ฯลฯ ) ระหว่างกระบวนการต่างๆ ข้อกำหนดถูกกำหนดโดย OMG และ ORBS พร้อมใช้งานสำหรับแพลตฟอร์มส่วนใหญ่

DAS. Distributed Annotation System [24] กำหนดโปรโตคอลสำหรับการดึงคำอธิบายประกอบจากจีโนม คำขอจะถูกส่งโดยใช้การเข้ารหัส http ซึ่งส่งคืนเอกสาร XML มีไคลเอ็นต์และเซิร์ฟเวอร์จำนวนหนึ่ง และมีการใช้ในโครงการจีโนมขนาดใหญ่จำนวนมาก (เช่น Ensembl)

DBMS. ระบบการจัดการฐานข้อมูลคือสภาพแวดล้อมที่มีอินสแตนซ์ฐานข้อมูลอยู่ DBMS จัดเตรียมกรอบงานที่เป็นหนึ่งเดียวซึ่งสามารถใช้เพื่อควบคุมฟิสิคัล (พื้นที่ตาราง) แนวคิด (สคีมาแบบลอจิคัล) และภายนอก (มุมมอง) ของฐานข้อมูล

ดีคอม. จัดเตรียมวิธีการโทรแบบกระจายระหว่างอ็อบเจ็กต์ COM (Component Object Model) การแบ่งส่วนเธรดและการจัดลำดับ (โดยใช้การแลกเปลี่ยน XML ระดับต่ำ) จะได้รับการจัดการโดยอัตโนมัติ สำหรับนักพัฒนาแอปพลิเคชัน ส่วนใหญ่แล้วสิ่งนี้จะถูกแทนที่โดย .NET Remoting

EJB. Enterprise Java Bean (EJB) เป็นส่วนประกอบฝั่งเซิร์ฟเวอร์ที่อยู่ภายในคอนเทนเนอร์ EJB EJB มีหลายประเภท แต่ละประเภทมีจุดประสงค์ที่แตกต่างกัน: an ถั่วเอนทิตี ซึ่งทำหน้าที่เป็นแคชข้อมูลจากที่เก็บข้อมูลพื้นฐาน ซึ่งใช้สำหรับการแปลงและตรรกะการรวมข้อมูล a ถั่วเซสชั่น ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้เพื่อเก็บตรรกะของแอปพลิเคชันที่สื่อสารกับข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในเอนทิตีบีน a ถั่วเซสชั่นไร้สัญชาติ ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นตัวแทนของตรรกะไร้สัญชาติอย่างง่าย ๆ และโดยทั่วไปจะทำหน้าที่เป็นจุดสิ้นสุดสำหรับบริการระดับสูงและ a ถั่วข้อความ ซึ่งใช้ในการส่งข้อความระหว่างถั่วอื่นๆ มาตรฐาน EJB 3.0 (2006) แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญเนื่องจากความซับซ้อนของการพัฒนา EJB เป็นสิ่งที่ขัดขวางโครงการส่วนใหญ่ ดังนั้นจึงมีการสรุปขั้นตอนการสร้าง EJB ที่ง่ายขึ้น (ผ่านการใช้การแยกส่วน การฉีดพึ่งพา และแง่มุมต่างๆ) สามารถดูรายละเอียดทั้งหมดได้จาก อา [25]

คอนเทนเนอร์ EJB. คอนเทนเนอร์ EJB ควบคุมวงจรชีวิตของ bean อำนวยความสะดวกในการเข้าถึงบริการหลัก และจัดการทรัพยากรบนเซิร์ฟเวอร์ บริการที่พร้อมใช้งานผ่านคอนเทนเนอร์ EJB ประกอบด้วย: การจัดการความปลอดภัย รวมถึงระดับเมธอดและการจัดการธุรกรรม ACL รวมถึงการจัดการวงจรชีวิต 2 เฟส/การกระจาย รวมถึงการพูลอินสแตนซ์ bean และการแลกเปลี่ยน bean เข้า/ออก (ต่อเนื่อง) ของหน่วยความจำสำหรับการจัดการทรัพยากร การจัดการการตั้งชื่อ/ไดเรกทอรี โดยทั่วไปผ่านการจัดการการคงอยู่ของ JNDI โดยใช้เครื่องมือ ORM เช่น การจัดการการเข้าถึงระยะไกลแบบจำศีล เพื่อให้ bean สามารถเข้าถึงได้ผ่าน RMI-IIOP/CORBA และ Web Services และบริการยูทิลิตี้จำนวนหนึ่ง (เช่น การส่งเมล การทำคลัสเตอร์ การแคช การตรวจสอบ) คอนเทนเนอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและฟรีคือ JBOSS [26]

I3C. I3C เป็นองค์กรที่มีอายุสั้นในเชิงพาณิชย์ซึ่งจัดตั้งขึ้นเพื่อกำหนดมาตรฐานด้านสารสนเทศด้านวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิต องค์กรนี้นำโดย Oracle, Sun และ IBM I3C ได้ส่งเสริมการใช้ LSID ซึ่งได้รับการรับรองโดย OMG

IDL. ภาษาข้อกำหนดของอินเทอร์เฟซกำหนดอินเทอร์เฟซระยะไกลที่สามารถเข้าถึงได้ผ่าน CORBA IDL มีการพัฒนาอย่างมาก โดยมีการถือกำเนิดของ Pass-by-value และส่วนประกอบ (ด้าน) WSDL ทำหน้าที่ประเภทเดียวกันสำหรับ Web Services

JCR. Java Content Repository เป็น Java Standard (JSR-170) เฉพาะสำหรับการกำหนดอินเตอร์เฟสไปยังที่เก็บเนื้อหา ที่เก็บเนื้อหาเป็นระบบที่ยืดหยุ่นซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะปรับแต่งสำหรับการใช้งานเฉพาะ เมื่อปรับแต่งแล้วจะเรียกว่าระบบการจัดการเนื้อหา (CMS) มีการใช้งานหลายอย่างรวมถึง Jackrabbit ซึ่งได้รับอนุญาตผ่าน Apache [27]

LSID. มาตรฐาน Life Science Identifier [28] ให้คำจำกัดความที่เป็นรูปธรรมและการนำ URN ไปใช้ ข้อมูลจำเพาะของ LSID ระบุวิธีการแก้ไข URN ไปยังตำแหน่งสองแห่ง (ข้อมูลและข้อมูลเมตา) ผ่านการใช้ "ผู้มีอำนาจ" ด้วยวิธีนี้ผู้มีอำนาจทำหน้าที่เป็นรีจิสทรี เอกสารที่ดึงมาจะถูกส่งคืนเป็นวัตถุและไฟล์ข้อมูล RDF ที่เกี่ยวข้องซึ่งเข้ารหัสข้อมูลเมตา มาตรฐานนี้ยังครอบคลุมหลายแง่มุมของการใช้ URNS และรวมถึงข้อกำหนดสำหรับบริการที่เกี่ยวข้อง (เช่น การมอบหมาย) รายละเอียดเกี่ยวกับข้อกำหนดและการใช้งานมีอยู่ [29]

LSR. กลุ่มวิจัยชีววิทยาศาสตร์ของ OMG [4] กำหนดมาตรฐานในโดเมนวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิต "แนวตั้ง" ร่างกายได้กำหนดและนำมาตรฐานต่างๆ มาใช้ มาตรฐานเหล่านี้ครอบคลุมหลากหลายด้าน (รวมถึง "ลำดับ" และ "วรรณกรรม")

MDA. Model Driven Architecture คือรูปแบบหนึ่งที่โมเดลที่อยู่ภายใต้ระบบถูกกำหนดด้วยวิธีการที่เป็นอิสระจากภาษา และบริการ/คลาสที่เกี่ยวข้องจะถูกผลักออกจากโมเดลนั้นโดยอัตโนมัติ โดยทั่วไป โมเดลถูกกำหนดไว้ใน UML และ XMI จะใช้เพื่อสร้าง stubs/skeletons โดยอัตโนมัติ ซึ่งสามารถใช้เพื่อจัดเตรียมการใช้งานโมเดล

MIDL. ภาษาข้อกำหนดอินเทอร์เฟซของ Microsoft มีจุดประสงค์คล้ายกับ IDL แต่โดยทั่วไปจะขึ้นอยู่กับการระบุอินเทอร์เฟซการเรียกขั้นตอนระยะไกลซึ่งใช้ระหว่างส่วนประกอบ COM

.NET ระยะไกล. .NET framework จัดเตรียมกลไกสำหรับการโทรระยะไกลที่เรียกว่า Remoting รีโมตมีคุณสมบัติที่มีประโยชน์มากมายสำหรับการพัฒนาระบบแบบกระจาย ซึ่งรวมถึง: การจัดการวงจรชีวิต เพื่อให้พฤติกรรมแบบกระจาย/GC และลีสซิ่งสามารถควบคุมการสนับสนุนโปรโตคอลสำหรับการสื่อสารแบบไบนารีซ็อกเก็ตและสตรีมอื่นๆ และข้อมูลจำเพาะของพฤติกรรมของบริการระยะไกล/ วัตถุ (เช่นซิงเกิลตัน)

ODBC/OLEDB. การเชื่อมต่อฐานข้อมูลแบบเปิดเป็นคำจำกัดความของอินเทอร์เฟซที่นำเสนอโดย DBMS ข้อมูลจำเพาะของ ODBC นั้นเป็นที่ยอมรับและเชื่อมโยงกับเทคโนโลยีอื่นๆ (รวมถึง JDBC) OLEDB เป็นส่วนขยายของ ODBC ที่มีฟังก์ชันการทำงานที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น

พระเจ้าช่วย. The Object Management Group [30] เป็นองค์กรที่ไม่แสวงหาผลกำไรที่เปิดกว้าง OMG ได้จัดทำมาตรฐานแนวนอน (เช่น บริการผู้ค้า บริการการตั้งชื่อ บริการกิจกรรม) และมาตรฐานแนวตั้ง (ดู LSR [4]) สำหรับใช้กับ CORBA

นกฮูก. Web Ontology Language เป็นคำอธิบาย RDF ของแหล่งข้อมูลพื้นฐาน อภิปรัชญาอธิบายรายการข้อมูลที่ผลิตผ่านบริการเว็บตลอดจนความสัมพันธ์ระหว่างพวกเขา รายละเอียดสามารถดูได้จาก W3C [31]

RDF. Resource Description Framework เป็นมาตรฐาน W3C (WWW consortium) สำหรับการอธิบายทรัพยากรที่มีอยู่บนเว็บ RDF เป็นพื้นฐานของคำอธิบายบริการอย่างเป็นทางการ (เช่น OWL) และสามารถใช้ร่วมกับคำอธิบายเมตาดาต้าที่ขยายได้ (เช่น แกนดับลิน [32]) RDF ประกอบด้วยชุดของทริเปิลที่เชื่อมต่อกัน เพื่อให้สามารถสร้างการแสดงแทนที่ซับซ้อนเป็นกราฟได้ รายละเอียดสามารถดูได้จาก W3C [33]

พักผ่อน. Representational State Transfer (REST) ​​[34] ถือได้ว่าเป็นทางเลือกแทน SOAP แม้ว่าจะใช้งานได้ง่ายกว่ามากก็ตาม REST ใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่ก่อนเป็นพื้นฐานสำหรับโปรโตคอล (เช่น "เว็บคือแพลตฟอร์ม") มีความสับสนบางอย่างเกี่ยวกับสิ่งที่แสดงถึงบริการ Restful แทนที่จะเป็นเพียงคำขอที่เข้ารหัส HTTP สำหรับเอกสาร XML True REST ขึ้นอยู่กับการเรียกที่ใช้คำกริยา/คำนาม/ประเภท ซึ่งคุณใช้การดำเนินการ (กริยาเช่น POST, GET, PUT และ DELETE) กับ URI (คำนาม) ด้วยมุมมองเฉพาะ (ประเภท)

RMI. Remote Method Innovation เป็นโซลูชัน Java-to-Java สำหรับการสื่อสารระหว่างเธรด/แอปพลิเคชัน Java แบบกระจาย RMI ใช้เลเยอร์นามธรรมจำนวนหนึ่ง (เลเยอร์อ้างอิงระยะไกล/RRL และเลเยอร์การขนส่ง) ซึ่งมีข้อดีหลายประการ รวมถึงข้อเท็จจริงที่ว่าสามารถใช้โปรโตคอลพื้นฐานที่แตกต่างกันเพื่อให้การสื่อสารได้จริง (เช่น IIOP) มาร์แชลลิ่งทำได้ผ่านการทำให้เป็นอนุกรม มีสัญญาเช่า และรองรับ GC แบบกระจาย RMI เป็นโปรโตคอลที่สะดวก แต่ไม่สามารถทำงานร่วมกันได้

SOA. สถาปัตยกรรมเชิงบริการ (Service Oriented Architecture) เป็นสถาปัตยกรรมที่ประกอบด้วยบริการแบบสหพันธรัฐ โดยทั่วไปแล้วบริการเหล่านี้มีความเชื่อมโยงเพียงเล็กน้อย และโดยทั่วไปจะพบบริการเหล่านี้แบบไดนามิกโดยใช้ระบบรีจิสตรีหรือที่คล้ายคลึงกัน SOA ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นในหลายองค์กร เนื่องจากมีกลไกที่ใช้งานได้จริงสำหรับกลุ่มที่แตกต่างกันในการแบ่งปันข้อมูล/กระบวนการ

สบู่. SOAP เป็นโปรโตคอลสำหรับส่งคำขอบริการระยะไกลเพื่อส่งคืนข้อมูลที่มีโครงสร้าง ออกแบบมาเพื่อใช้โปรโตคอลระดับสูงใดๆ ที่สนับสนุนการส่งข้อมูล และใช้กับ HTTP เป็นหลัก เช่นเดียวกับ CORBA ความสามารถในการทำงานร่วมกันคือการดึง SOAP ครั้งใหญ่ และ SOAP (ต่างจาก CORBA) SOAP มีข้อดีคือง่ายต่อการพัฒนาและทดสอบ ลักษณะไร้สัญชาติดั้งเดิมของ SOAP จำกัดการใช้งาน อย่างไรก็ตามด้วยการถือกำเนิดของ WS-RF (และมาตรฐานอื่นๆ) SOAP กำลังเติบโตเป็นโปรโตคอลวัตถุวัตถุประสงค์ทั่วไป ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อกำหนด SOAP สามารถดูได้จาก W3C [35]

SPARQL. SPARQL Protocol และ RDF Query Language ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้สามารถสืบค้นและเรียกเอกสารจากที่เก็บข้อมูลที่ไม่มีโครงสร้างหลายแห่งได้ พลังของระบบคือเอกสาร RDF แบบกระจาย (หรือที่เก็บข้อมูลอื่นๆ) ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง แต่สามารถเรียกใช้คิวรีข้ามเอกสารเหล่านี้ได้ – ดังนั้นจึงเข้ากันได้ดีกับวิธีการ "จากล่างขึ้นบน" วิธีการแบบรวมศูนย์ในการเข้าถึงข้อมูลดังกล่าวเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อทำให้เว็บความหมาย (Web 3.0) เป็นจริง และมีการใช้งานบางอย่างอยู่แล้ว (เช่น อัจฉริยะ [36]) ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อกำหนดการสืบค้นสามารถดูได้จาก W3C [37]

UDDI. Universal Description Discovery and Integration เป็นระบบรีจิสตรี/พจนานุกรมที่กำหนดโดย WSDL (จึงสามารถทำงานร่วมกันได้) UDDI 2.0 เป็นเวอร์ชันที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน และสนับสนุนการลงทะเบียนและการสืบค้นเว็บเซอร์วิสโดยใช้การแมปเฉพาะ OASIS [38] มีรายละเอียดของมาตรฐานที่แตกต่างกัน (เวอร์ชัน 2 และ 3) และ Apache มี jUDDI ซึ่งเป็นการใช้งาน 2.0 [39]

โกศ. Uniform Resource Name เป็นประเภทของ URI (Uniform Resource Identifier) เป็นคู่ตรรกะของ URL โดยให้ชื่อของทรัพยากรมากกว่าตำแหน่งที่แน่นอนของทรัพยากร มีการใช้งาน URN จำนวนมาก รวมถึง LSID

บริการเว็บ. Web Service คือเซิร์ฟเวอร์ที่ดำเนินการตามคำขอ/ตอบกลับ และ (โดยทั่วไป) ทำงานโดยใช้เอกสาร มีการส่งคำขอ (ไม่ว่าจะเป็นเอกสารที่มีรูปแบบถูกต้องหรือใช้การเข้ารหัส http) และส่งคืนเอกสารที่มีรูปแบบที่ดี คำว่าบริการทางเว็บมาจากข้อเท็จจริงที่โดยทั่วไปแล้วโปรโตคอลบนเว็บนั้นถูกใช้เพื่อจัดเตรียมการสื่อสาร

วส-*. WS-* เป็นชุดข้อกำหนดสำหรับการเพิ่มฟังก์ชันการทำงานให้กับ SOAP ส่วนขยายเหล่านี้มีฟังก์ชันการทำงานใหม่ เช่น ความปลอดภัย การส่งข้อความ การแนบอ็อบเจ็กต์ไบนารี และสถานะ ส่วนขยายเหล่านี้มักเกี่ยวข้องกับการเพิ่มข้อมูลลงในข้อความ SOAP (ภายในซองจดหมาย) ข้อมูลสถานะสามารถรักษาได้ระหว่างการเรียก SOAP ผ่านการใช้เฟรมเวิร์กทรัพยากร (เช่น WS-RF) OASIS [38] มีข้อกำหนดจำนวนมาก

WSDL. ภาษาคำอธิบายบริการเว็บจัดเตรียมวิธีการระบุอินเทอร์เฟซที่เปิดเผยโดย SOAP Web Service สามารถเรียกเอกสาร WSDL ได้โดยอัตโนมัติ และสามารถใช้เครื่องมือเพื่อสร้างคลาสอำนวยความสะดวกสำหรับภาษาเฉพาะ นักพัฒนาจึงไม่จำเป็นต้องเขียนโค้ดแยกวิเคราะห์ XML เมื่อเขียน WSDL จะมีมาตรฐานจำนวนหนึ่ง (เช่น WS-I) เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถทำงานร่วมกันได้ โดยทั่วไปแล้วจะใช้โปรไฟล์ที่มี "สไตล์" ตามตัวอักษร/เอกสาร W3C มีรายละเอียดของมาตรฐาน [40]


ธุรกิจการบูรณาการระบบ

ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา การรวมระบบได้กลายเป็นปัจจัยสำคัญในการปฏิบัติการ กลยุทธ์ และความได้เปรียบในการแข่งขันของบริษัทใหญ่ๆ ในหลากหลายภาคส่วน (เช่น คอมพิวเตอร์ ยานยนต์ โทรคมนาคม ระบบทหาร และการบินและอวกาศ) ในอดีต การรวมระบบถูกจำกัดไว้เฉพาะงานด้านเทคนิคและการปฏิบัติงาน ในปัจจุบัน การรวมระบบเป็นงานเชิงกลยุทธ์ที่ขยายขอบเขตการจัดการธุรกิจ ไม่เพียงแต่ในระดับเทคนิคเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระดับการจัดการและกลยุทธ์ด้วย หนังสือเล่มนี้แสดงให้เห็นว่าการบูรณาการระบบรูปแบบใหม่นี้พัฒนาไปสู่รูปแบบที่เกิดขึ้นใหม่ได้อย่างไรและเพราะเหตุใด มากกว่า

ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา การรวมระบบได้กลายเป็นปัจจัยสำคัญในการปฏิบัติการ กลยุทธ์ และความได้เปรียบทางการแข่งขันของบริษัทใหญ่ๆ ในหลากหลายภาคส่วน (เช่น คอมพิวเตอร์ ยานยนต์ โทรคมนาคม ระบบทหาร และการบินและอวกาศ) ในอดีต การรวมระบบถูกจำกัดไว้เฉพาะงานด้านเทคนิคและการปฏิบัติงาน วันนี้ การรวมระบบเป็นงานเชิงกลยุทธ์ที่ขยายขอบเขตการจัดการธุรกิจ ไม่เพียงแต่ในระดับเทคนิคเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระดับการจัดการและกลยุทธ์ด้วย หนังสือเล่มนี้แสดงให้เห็นว่าการบูรณาการระบบรูปแบบใหม่นี้ได้อย่างไรและเหตุใดจึงได้พัฒนาไปสู่รูปแบบองค์กรอุตสาหกรรมที่เกิดขึ้นใหม่ โดยที่บริษัทและกลุ่มบริษัทจะรวมความรู้ ทักษะ และกิจกรรมประเภทต่างๆ เข้าด้วยกัน ตลอดจนฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ และทรัพยากรบุคคลเพื่อ ผลิตผลิตภัณฑ์ใหม่ ธุรกิจการรวมระบบมีความหมายพื้นฐานสำหรับความสามารถของบริษัท บริษัทต่างๆ ได้เปลี่ยนจากการบูรณาการในแนวตั้งเป็นการบูรณาการกิจกรรมของผู้อื่น หนังสือเล่มนี้ เป็นเล่มแรกที่สำรวจการคิดค้นการบูรณาการระบบใหม่อย่างเป็นระบบจากมุมมองของธุรกิจและนวัตกรรม โดยอิงจากผลงานของนักวิชาการชั้นนำระดับนานาชาติ โดยเจาะลึกถึงธรรมชาติ มิติ และพลวัตของการบูรณาการระบบใหม่ การใช้เทคนิคการวิจัยและการวิเคราะห์จากหลากหลายสาขาวิชา รวมถึง ทฤษฎีของบริษัท ประวัติของเทคโนโลยี องค์กรอุตสาหกรรม การศึกษาระดับภูมิภาค การจัดการเชิงกลยุทธ์ และการศึกษานวัตกรรม

ข้อมูลบรรณานุกรม

พิมพ์วันที่ตีพิมพ์: 2546 พิมพ์ ISBN-13: 9780199263226
เผยแพร่ใน Oxford Scholarship Online: มกราคม 2005 ดอย:10.1093/0199263221.001.0001

ผู้เขียน

สังกัดอยู่ในช่วงเวลาของการพิมพ์สิ่งพิมพ์

อันเดรีย เพรนซิปี, บรรณาธิการ
Research Fellow at the Science and Technology Policy Research, University of Sussex และรองศาสตราจารย์ด้านเศรษฐศาสตร์และการจัดการนวัตกรรมที่ University G. D'Annunzio ประเทศอิตาลี
ผู้เขียนหน้าเว็บ

แอนดรูว์ เดวีส์, บรรณาธิการ
นักวิชาการอาวุโสด้านการวิจัยนโยบายวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี University of Sussex
ผู้เขียนหน้าเว็บ

ไมเคิล ฮอบเดย์, บรรณาธิการ
ผู้อำนวยการศูนย์นวัตกรรมระบบผลิตภัณฑ์เชิงซ้อน มหาวิทยาลัยซัสเซ็กซ์
ผู้เขียนหน้าเว็บ


เชิงนามธรรม

เมตาโบโลมิกส์ซึ่งเป็นสาขาที่ค่อนข้างใหม่กำลังเผชิญกับความท้าทายหลายประการที่เกี่ยวข้องกับการได้มาซึ่งข้อมูลและการตีความ การทำซ้ำได้ทั่วทั้งแพลตฟอร์มการวิเคราะห์ การรวมเข้ากับแนวทางโอมิกส์อื่นๆ และการแปลเป็นไบโอมาร์คเกอร์ด้าน theragnostic มีความจำเป็นเร่งด่วนที่จะเอาชนะความท้าทายเหล่านี้เพื่อให้เมตาบอลิซึมมีประโยชน์และเชื่อถือได้มากขึ้นในแง่ของการปรับปรุงความเข้าใจในปัจจุบันของเราเกี่ยวกับชีววิทยาของโรคและช่วยในการพัฒนาไบโอมาร์คเกอร์ที่คาดการณ์ได้ นักวิจัยที่สนใจเรื่องเมตาโบโลมิกส์รวมตัวกันเพื่ออภิปรายเกี่ยวกับ 'เมตาโบโลมิกส์และการรวมเข้ากับชีววิทยาของระบบ' ในระหว่างการประชุมประจำปีครั้งที่ 6 ของสมาคมโปรตีโอมิกส์-อินเดีย และการประชุมนานาชาติเรื่อง “โปรตีนจากการค้นพบสู่การทำงาน” ซึ่งจัดขึ้นที่สถาบันเทคโนโลยีแห่งอินเดีย เมืองบอมเบย์ 7-9 ธันวาคม 2014 คณะอภิปรายได้หารือเกี่ยวกับความท้าทายต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับเมตาโบโลมิกส์ และยังเสนอวิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพหลายประการสำหรับการนำเมตาโบโลมิกส์ไปปฏิบัติอย่างเหมาะสมในการปฏิบัติทางคลินิก ประเด็นสำคัญของการอภิปรายคือการปรับปรุงฐานข้อมูลเมตาโบไลต์ด้วยไลบรารีสเปกตรัมที่ครอบคลุม ความต้องการเครื่องมือชีวสารสนเทศที่ครอบคลุมสำหรับแนวทางบูรณาการ และการพิจารณาอย่างจริงจังสำหรับการตรวจสอบทางคลินิกของไบโอมาร์คเกอร์เพื่อความสำเร็จในการใช้งานเมตาโบโลมิกส์ในคลินิก

ความสำคัญทางชีวภาพ

ข้อมูลที่ร่างในรายงานนี้มีความสำคัญสำหรับนักวิจัยที่ทำงานด้านเมตาโบโลมิกส์เพื่อเอาชนะความท้าทายและการนำเมตาโบโลมิกส์ไปปฏิบัติในการปฏิบัติทางคลินิกอย่างประสบความสำเร็จ


สรีรวิทยาเชิงบูรณาการ 2.0

แนวทางชีววิทยาเชิงระบบยังไม่ได้นำมาใช้ในการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของหัวใจ ส่วนใหญ่เป็นเพราะความซับซ้อนอย่างมาก เริ่มต้นจากการสังเกตในผู้ป่วยที่แสดงผลที่เป็นอันตรายของสารยับยั้ง PDE3 และผลประโยชน์ของ β-blockers เราได้ใช้แนวทางบูรณาการเพื่อศึกษากลไกที่เป็นสาเหตุของความผิดปกติของ LV หลังจาก MI (รูปที่ 7) เราเริ่มด้วยการจำกัดขอบเขตการทดลองของเราให้แคบลงจนถึงฟีโนไทป์ทางคลินิกที่กำหนดไว้อย่างดีของการเปลี่ยนแปลงรูปแบบหลัง MI LV และใช้วิธีการจากบนลงล่าง โดยเริ่มจากสุกรที่ตื่นอยู่และจบลงด้วยการตรวจสอบระดับโมเลกุลที่เฉพาะเจาะจงและทั่วไปซึ่งมีศูนย์กลางอยู่ที่สหสัมพันธ์การถอดรหัสและโปรตีโอมิก (รูปที่ 7) ตามความรู้ปัจจุบัน ( Adams, 2010 ). Using a porcine model of post-MI remodelling, we first demonstrated the presence of LV remodelling and pump dysfunction in swine, necessitating increased oxygen extraction by the peripheral tissues and causing an increase in neurohumoral activation (organism). Despite the increased neurohumoral activation, β-adrenergic receptor mediated increases of LV function (organ) were blunted ( Duncker และคณะ 2005 ), which coincided with attenuated LV inotropic responses to PDE3 inhibition ( Duncker และคณะ 2544 ). Further studies at the cardiomyocyte level revealed abnormalities of myofilament force development that correlated well with the degree of LV remodelling (cellular compartment) ( van der Velden และคณะ 2547 ). The alterations in myofilament Ca 2+ sensitivity appeared to be mediated by loss of PKA catalytic activity (proteome), and could be prevented by simultaneous treatment with β1-adrenergic receptor blockade, coinciding with an improvement in LV pump function ( Duncker และคณะ 2009 ). Non-supervised as well as supervised network analysis of microarray data (transcriptome) revealed significant alterations in expression of genes encoding proteins involved in β-adrenergic receptor signalling (Fig. 7). These preliminary findings will be followed up by further studies into translational and post-translation modifications.

Illustration of our ‘Integrative Physiology 2.0’ approach Complex physiological processes such as cardiac remodelling must be studied in detail at different levels ranging from the transcriptome of cells all the way up to the intact organism, and possibly even further to population-based functional responses to pharmacons (not shown). At each level, data should be integrated with ‘higher’ and ‘lower’ levels, to build a multidimensional picture of the ongoing processes.

Since the completion of the Human Genome Project and the advent of the large scaled unbiased ‘-omics’ techniques, the field of systems biology has emerged. Systems biology aims to move away from the traditional reductionist molecular approach, which focused on understanding the role of single genes or proteins, towards a more holistic approach by studying networks and interactions between individual components of networks. From a conceptual standpoint, systems biology elicits a ‘back to the future’ experience for any integrative physiologist, and we feel that systems biology can benefit from the knowledge and existing models of interaction between systems available in physiology. Conversely, many of the new techniques and modalities employed by systems biologists yield tremendous potential for integrative physiologists to expand their tool arsenal to (quantitatively) study complex biological processes, such as cardiac remodelling and heart failure, in a truly holistic fashion. Such an approach may generate new hypotheses, concepts and eventually novel treatments for the process of cardiac remodelling and heart failure, which should subsequently be tested in a physiological setting. We therefore advocate that systems biology should not become/stay a separate discipline with ‘-omics’ as its playing field, but should be integrated into physiology to create ‘Integrative Physiology 2.0’, allowing interconnection and integration of processes at the various levels of complexity and organization within the pyramid of life.


ดูวิดีโอ: การบรณาการการจดการเรยนการสอนเชงรก Active Learning ดวยรปแบบสะเตมศกษา STEM Education.. (มกราคม 2022).