Systems Biologie verbindet Biologie mit Datenwissenschaft, um lebende Systeme als Ganzes zu verstehen. Statt einzelne Moleküle isoliert zu betrachten, analysieren Forscher hier, wie Tausende von Komponenten gemeinsam komplexe Funktionen steuern. Dieser Ansatz enthüllt neue Muster in Zellprozessen und hilft, Krankheiten auf einer systemischen Ebene zu entschlüsseln.

Auf Gist.Science durchlaufen wir jeden neuen Preprint aus dem bioRxiv in dieser Kategorie. Wir bieten nicht nur detaillierte technische Zusammenfassungen für Experten, sondern auch klare Erklärungen in einfacher Sprache, damit die neuesten Erkenntnisse für alle zugänglich sind. So bleibt niemand hinter dem raschen Fortschritt zurück.

Nachfolgend finden Sie die aktuellsten Beiträge aus dem Bereich der Systems Biologie, die wir für Sie aufbereitet haben.

Multi-Omics Mapping of Human Kidney Reveals Complement-Mediated Cellular Dynamics During Progression of Focal Segmental Glomerulosclerosis

Diese Studie nutzt Multi-Omics-Ansätze an menschlichen Nierenbiopsien, um zu zeigen, dass bei der fokalen segmentalen Glomerulosklerose (FSGS) eine komplementvermittelte Aktivierung von Podocyten und parietalen Epithelzellen die Krankheitsprogression und Fibrose antreibt, was neue Ansatzpunkte für stadienspezifische Therapien eröffnet.

Hayashi, S., Takeuchi, M., Nakano, T., Setoyama, D., Singh, S. A., Sonawane, A. R., Iwamoto, T., Kishimoto, H., Tsuchimoto, A., Yamada, S., Kang, D., Ago, T., Kitazono, T., Aikawa, M., Kunisaki, Y.2026-02-20📄 systems biology

A versatile method to pattern surfaces within microfluidic devices

Die Autoren stellen eine vielseitige photolithografische Methode vor, die es ermöglicht, mit kommerziell erhältlichen Reagenzien sowohl Glas- als auch PDMS-Oberflächen in versiegelten Mikrofluidikgeräten mit verschiedenen Biomolekülen zu mustern, wodurch präzise in-situ-Oberflächenmodifikationen und die Anwendung in der Detektion oder Genexpression ermöglicht werden.

Collins, K., Stanley, C. E., Ouldridge, T. E.2026-02-20📄 systems biology

Modeling and Tracking of Heterogeneous Cell Populations via Open Multi-Agent Systems

Diese Arbeit stellt einen verbesserten Zellverfolgungsalgorithmus vor, der auf einem offenen Multi-Agenten-System und einem erweiterten Kalman-Filter basiert, um die dynamischen Interaktionen, die Mitose und die Migration heterogener Zellpopulationen (insbesondere Osteosarkom- und mesenchymale Stromazellen) in komplexen Ko-Kultur-Modellen präzise zu modellieren und zu verfolgen.

Tramaloni, A., Testa, A., Avnet, S., Massari, S., Di Pompo, G., Baldini, N., Notarstefano, G.2026-02-18📄 systems biology

Spatial Rewiring of Enterocyte Identity in Celiac Disease

Diese Studie zeigt mittels räumlicher und einzelzelltranskriptomischer Analysen, dass bei Zöliakie Enterocyten durch eine verkürzte Distanz zwischen BMP- und WNT-produzierenden mesenchymalen Zellen und die daraus resultierende Überlappung morphogener Felder eine neue Identität mit überlappenden zonalen Programmen sowie eine metaplastische Umwandlung in gastrale Pitszell-ähnliche Zellen entwickeln.

Barkai, T., Frieman-Sharabi, R., Bahar Halpern, K., Novoselsky, R., Korem Kohanim, Y., Shir, S., Golani, O., Goliand, I., Addadi, Y., Kedmi, M., Keren-Shaul, H., Prichislov, L., Guz-Mark, A., Nissim (…)2026-02-17📄 systems biology

Agent-Based Model Replication of Global Treadmilling and Competition in the Actin Polymerization System

In diesem Artikel stellen die Autoren ein Agenten-basiertes Modell vor, das mit der NetLogo-Simulationsplattform entwickelt wurde, um die Dynamik der Aktinpolymerisation nachzubilden und dabei sowohl die Hauptphasen des Prozesses als auch emergente Muster wie das globale Treadmilling und die Konkurrenz zwischen Nukleation und Elongation erfolgreich zu replizieren.

Tarantino, R., Contino, S., Gugliotta, L., Indelicato, G., Panunzi, G., Bertolazzi, G., Romano, V.2026-02-16📄 systems biology

Cell cycle-dependent protein dynamics in budding yeast resolved by deconvolution of bulk proteomics

Die Studie stellt eine neuartige computergestützte Deconvolutionsmethode vor, die es ermöglicht, aus unsynchronisierten Bulk-Proteom-Daten der Hefe zellzyklusabhängige Proteindynamiken für über 500 Proteine präzise zu rekonstruieren und so neue Einblicke in die metabolische Regulation während des Zellzyklus zu gewinnen.

Zylstra, A. J., Rovetta, M., Vedelaar, S., Bleischwitz, C., Fülleborn, J. A., van Oppen, Y. B., Markus, H. P., Korbeld, K. T., Milias-Argeitis, A., Buczak, K., Schmidt, A., Heinemann, M.2026-02-13📄 systems biology