135 件の論文
システム生物学は、個々の遺伝子やタンパク質をバラバラに調べるのではなく、生命全体を一つの複雑なネットワークとして捉える学問です。まるでオーケストラの調和を理解するためには、一人ひとりの楽器の音だけでなく、全体が奏でる旋律に耳を澄ませるようなもので、この分野では生体内のあらゆる要素がどう相互作用し、命という現象を生み出しているのかを探求しています。
Gist.Science では、この分野の最先端の知見を bioRxiv から毎日収集し、専門家の手による詳細な解説と、誰でも読める平易な要約の両方を提供しています。最新の研究動向を素早く把握できるよう、私たちは bioRxiv に投稿されたすべての新プレプリントを処理し、その内容をわかりやすく整理してお届けします。
以下に、システム生物学の最新研究から厳選された論文リストをご紹介します。
この論文は、薬剤耐性持続細胞（DTPs）が単一の細胞状態ではなく、多様な表現型状態から構成される不均一な集団であり、イオンチャネルのリモデリングとフェロプトーシスへの感受性変化を特徴とし、これを根絶するには細胞タイプ中心の戦略から「標的ランドスケープ」への転換が必要であると示唆しています。
本研究では、細菌細胞壁の分解や極めて少ないタンパク質量といった技術的課題を克服する単一細胞プロテオミクス手法「bacSCP」を開発し、単一細菌レベルでのタンパク質発現の不均一性や熱ストレス応答の可変性を初めて実証しました。
本研究は、遺伝子調節ネットワークと代謝モデルの双方向フィードバックを統合的にモデル化する「CausalFlux」という手法を提案し、従来の一方向モデルよりも反応フラックスや遺伝子必須性の予測精度を大幅に向上させることを示しました。
本論文は、PhysiCell ベースの細胞モデルに対する不確実性定量化、較正、モデル選択を可能にするモジュール式かつ拡張性の高いオープンソース Python パッケージ「UQ-PhysiCell」を導入し、大規模なシミュレーションの実行と統計分析を統合することで、エージェントベースモデルの厳密な評価と生物医学研究への応用を促進することを提案しています。
本論文は、FDA 承認キナーゼ阻害剤のキノームプロファイリングと機械学習を組み合わせることで、心毒性のメカニズムを解明し、オフターゲット阻害を考慮した新たな心毒性予測枠組みを確立したことを示しています。
本論文は、多コホート転写組学とネットワーク薬理学を統合した計算機解析により、PCOS 顆粒膜細胞の病態に関与する CD44 などの主要な遺伝子ネットワークを同定し、フラフェニク酸やシトスポロン B などの潜在的な候補薬剤を提示した。
本論文は、ブタの血液トランスクリプトーム解析を通じて、熱ストレスに対する短期および長期の順応過程において、免疫系の活性化と代謝経路（特にミトコンドリア機能や脂質代謝）の時間的変化が協調的に調節されていることを明らかにしたものである。
この論文は、資源競合モデルを用いて遺伝子発現のコストをリボソームや転写因子などの制限要因に分解し、酵母の実験データと比較することで、コストが遺伝子産物そのものではなく転写・翻訳プロセスに由来することを示し、合成生物学における遺伝子設計の最適化に向けた体系的な枠組みを確立したものである。
本論文は、計算モデルを用いて四足歩行動物の旋回メカニズムを解析し、歩行速度に応じて体幹の曲げ、側方への力加算、四肢の横移動という異なる戦略が使い分けられ、特に前肢が旋回制御において主要な役割を果たすことを明らかにした。
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。