Equivalent fitness increase achieved by active learning-navigated habitat reconstruction and evolution-induced genome mutation
本研究は、機械学習を用いた環境構築と実験的進化による遺伝子変異が、細菌の適応度向上において同等の効果を発揮し、環境の再構築が遺伝的制約を回避する可能性を示すことで、遺伝子中心の適応観に挑戦したものである。
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systems biology
138 件の論文
HiMaLAYAS: enrichment-based annotation of hierarchically clustered matrices
本論文は、階層的クラスタリングされた行列に対する事後のエンリッチメントに基づく注釈付けを可能にする Python パッケージ「HiMaLAYAS」を開発し、生物学的および非生物学的な領域においてクラスタを統計的単位として扱い、有意な注釈を行列 alongside に可視化するフレームワークを提案しています。
Treatment of murine autoimmune myocarditis with a novel monoclonal antibody that targets multiple inflammatory pathways
NK 細胞や細胞傷害性 T 細胞を標的としてこれらを除去する新たな抗 CD160 単クローン抗体が、マウスの自己免疫性心筋炎モデルにおいて心機能の低下を完全に予防し、炎症性疾患に対する多経路阻害戦略の有効性を示しました。
Systems analysis of ribosomal CAR-site dynamics
本研究では、分子動力学シミュレーションの軌跡をネットワークとして表現し、教師なし学習を用いて解析する Python パッケージ「mdsa-tools」を開発・適用し、リボソームの CAR サイトにおけるアミノアシル部位（A サイト）のコードンの変化がペプチジル部位（P サイト）の水素結合相互作用を通じて長距離のアロステリックな動的変化を引き起こすことを明らかにしました。
From the lung to the muscle: Systemic insights from an integrative MultiOmics analysis of harbour porpoises in poor respiratory health
本論文は、統合オミクス解析を用いて呼吸器に障害を有する野生のハナゴンドウの肺と筋肉を分析し、環境ストレスが全身に及ぼす分子メカニズムを解明するとともに、疾病関連の分子マーカーを同定することで、海洋生物の健康監視と保全に貢献する新たな知見を提供したものである。
Competition between mitochondrial and cytosolic ribosomes produces a bistable metabolic switch
本論文は、出芽酵母においてミトコンドリアリボソームと細胞質リボソームの競合が正のフィードバックループを介して双安定な代謝スイッチを形成し、発酵型と呼吸型の 2 つの代謝戦略間の遷移を制御する保存されたメカニズムを明らかにしたものである。
Prediction variability in physiologically based pharmacokinetic modeling of tissue disposition under deep uncertainty
本論文は、物性予測モデルに起因するパラメータ不確実性が、特に疎水性かつ陽子化された分子の組織分布予測において PBPK モデル間の不一致や予測変動をどのように増幅するかを、1,854 点の実験データを用いた検証を通じて明らかにし、深層認識的不確実性が PBPK モデリングに課す課題を浮き彫りにしています。
Bimodal Coupling Optimization in Biological Rhythms: Balancing Energy Efficiency and Functional Demand
本論文は、心拍と呼吸、あるいはインスリンとグルカゴンのリズムにおいて、エネルギー効率と機能要求のバランスを取るために同期と非同期の二つの結合モードを動的に切り替える「二モード結合最適化」戦略が生物リズムに普遍的に存在することを、通信工学の原理を応用して実証したものである。
Glycan Reachability Analysis: A Bottleneck-Aware Frameworkfor Inferring Tissue-Specic Glycan Biosynthetic Potential fromTranscriptomics
この論文は、遺伝子発現の量的情報と「ボトルネック原理」を統合した新たな計算フレームワーク「グリカン到達性解析」を提案し、従来の閾値ベースの手法では捉えきれなかった組織ごとのグリカン生合成能力の連続的な差異を定量的に評価可能にしたことを報告しています。
Novel Oral LNAD+ Increases Intracellular NAD and Metabolic Flux Without Elevating Circulating NAD: Evidence from a Randomized Controlled Trial
ランダム化比較試験により、新規経口製剤 LNAD+ が血中 NAD 濃度を上昇させずに赤血球内の NAD 濃度を有意に増加させ、代謝フラックスを活性化し、かつ安全性が確認されたことが示されました。
An Integrated Analysis of GLP-1R Agonist Mechanisms: Addressing Study Variations in Heterogeneous Cell Systems
この論文は、GLP-1R アゴニスト（エキセナチド）に関する多様な細胞実験データのばらつきを克服し、統合的なモデルベース解析を通じて臨床的に意義のあるメカニズムを導き出す新たな手法を提案しています。
Cost-saving, trading, and internalization of externality: three economic strategies underlying amino acid archetypes of human metabolic enzymes
本論文は、単一生物ではアミノ酸組成が合成コスト最小化の原則に従うのに対し、多細胞生物のヒト代謝酵素では「コスト節約」「交換」「外部性の内部化」という 3 つの経済戦略に基づく 4 つのアミノ酸アーキタイプが出現し、タンパク質組全体が多層的な経済システムによって支配されていることを明らかにした。
Combinatorial constraints predict that mitochondrial networks contain a large component
極値グラフ理論を用いた新たな定理により、ミトコンドリアの分岐ネットワークにおいて三叉結合が支配的であるという組み合わせ的制約が、単一の巨大な連結成分の出現を自然に説明し得ることを示唆しています。
Pan-cancer proteogenomic interrogation of the Ubiquitin Proteasome System
本研究は、統合されたパンがんプロテオゲノム解析と「UbiDash」という対話型プラットフォームを用いて、がんドライバー変異によるユビキチン・プロテアソーム系（UPS）の再編成を解明し、臨床的に実行可能な E3 ユビキチンリガーゼの同定や治療優先順位付けの基盤となる資源を提供するものです。
MINGL Quantifies Borders, Gradients, and Heterogeneity in Multicellular Tissue Organization
本論文は、従来の空間オミクス解析が見過ごしてきた自然な勾配や境界を定量化し、細胞の近隣割り当ての不確実性を生物学的信号として捉えることで、組織構造を連続的かつ定量的に評価する確率的フレームワーク「MINGL」を提案し、メラノーマや腸、バレット食道など多様な組織データにおいてその有効性を示したものである。
A trajectory-coupled network bottleneck governs gemcitabine resistance in 3D PDAC tissue models
この論文は、3D 膵癌組織モデルと大規模患者アトラスを用いた解析により、ゲムシタビンの耐性獲得において G1/S 期進行と TGF-β1 誘導 EMT が共起する際に CDK1-CDKN1A-WEE1 軸が新たなボトルネックとして機能し、S 期持続状態を介して耐性を引き起こすメカニズムを解明したことを報告しています。
VIOLIN: A modular framework for scalable reconciliation of heterogeneous interaction graphs
この論文は、科学文献から抽出された分子相互作用リストと構造化された基盤グラフを体系的に統合・比較するためのモジュール型フレームワーク「VIOLIN」を提案し、その高い正確性と解釈可能性を実証したものである。
The Gibbs free energy landscape based on liver metabolome revealed thermodynamic robustness against fasting and obesity
本研究は、GLEAM と呼ばれる新たな計算手法を用いてマウスの肝臓代謝を解析した結果、絶食や肥満による代謝物濃度の変化にもかかわらず、肝臓が酵素発現コストを投じてギブズ自由エネルギー変化（ΔrG）のロバスト性を維持し、代謝制御に有利な熱力学的状態を保持していることを明らかにしました。
NeighborFinder: an R package inferring local microbial network around a species of interest
本研究は、微生物群集データから特定の種に焦点を当てた局所的な相互作用ネットワークを効率的に推定するための新しい R パッケージ「NeighborFinder」を開発し、その高い精度と計算効率を実証したものである。
A graph-based learning approach to predict the effects of gene perturbations on molecular phenotypes
この論文は、大規模な遺伝子スクリーニングの実験コストを削減し、未測定遺伝子や表現型の効果を高精度に予測・優先順位付けできる、グラフベースの機械学習アプローチを提案し、その有効性を検証したものである。