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A Biologia de Sistemas transforma a maneira como entendemos a vida, deixando de analisar partes isoladas para observar como milhares de componentes celulares interagem em redes complexas. Ao integrar dados de diferentes níveis biológicos, essa abordagem revela padrões ocultos que explicam desde o funcionamento de uma única célula até o comportamento de organismos inteiros, oferecendo uma visão mais holística e dinâmica da ciência da vida.

No Gist.Science, monitoramos diariamente o bioRxiv para trazer as descobertas mais recentes dessa área diretamente para você. Processamos cada novo pré-publicação em Biologia de Sistemas, oferecendo tanto resumos técnicos detalhados quanto explicações em linguagem simples, garantindo que pesquisadores e curiosos possam acessar e compreender avanços complexos sem barreiras.

Abaixo, você encontrará as pesquisas mais recentes publicadas no bioRxiv, organizadas para facilitar sua exploração pelas novidades que estão moldando o futuro desta disciplina fascinante.

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CellSwarm: LLM-Driven Cell Agents Recapitulate Tumor Microenvironment Dynamics and Sense Indirect Genetic Perturbations

O artigo apresenta o CELLSWARM, um framework inovador que utiliza agentes autônomos impulsionados por modelos de linguagem (LLM) para simular com alta fidelidade a dinâmica do microambiente tumoral, superando as limitações dos modelos baseados em regras ao permitir generalização entre tipos de câncer, prever respostas a tratamentos e detectar perturbações genéticas indiretas.

Meng, X., Wang, T., Dong, Z., Li, X., Cui, X., Wang, L.2026-02-26
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What microbes want: exploring microbial substrate preferences with the Web of Microbes Agent

Este artigo apresenta o agente Web of Microbes (WoM), uma ferramenta autônoma que integra um modelo de Classificação Personalizada Bayesiana (BPR), o modelo de crescimento Phydon e uma Grande Modelo de Linguagem (LLM) para prever com precisão as preferências de substratos bacterianos, orquestrar experimentos e gerar hipóteses para aplicações em cultivo microbiano e engenharia de microbiomas.

Northen, T. R., de Raad, M., Kosina, S. M., Andeer, P. F., Novak, V., Biggs, B., Peng, H., Paulitz, T., Arkin, A. P., Lo (…)2026-02-24
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A Fine-Tuned Phosphatidylinositol Profile Contributes to Colonocyte Differentiation and Malignization: Evidence From Integrated Omics

Este estudo demonstra, por meio de abordagens integradas de ômica, que a remodelagem lipídica específica do fosfatidilinositol é fundamental para a diferenciação dos colonócitos e que a perda desse perfil e das redes regulatórias associadas contribui para a malignização no câncer colorretal.

Maimo-Barcelo, A., Bestard-Escalas, J., Perez-Romero, K., Martin-Saiz, L., Muncunill-Fortuny, J., Crespi, C., Martinez (…)2026-02-22
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Multi-Omics Mapping of Human Kidney Reveals Complement-Mediated Cellular Dynamics During Progression of Focal Segmental Glomerulosclerosis

Este estudo utiliza abordagens multi-ômicas em biópsias renais humanas para revelar que a ativação do complemento, impulsionada pelo fator D e desencadeada por alterações em podócitos e células epiteliais parietais, orquestra a dinâmica celular e a fibrose que caracterizam a progressão da glomeruloesclerose focal segmentar.

Hayashi, S., Takeuchi, M., Nakano, T., Setoyama, D., Singh, S. A., Sonawane, A. R., Iwamoto, T., Kishimoto, H., Tsuchimo (…)2026-02-20
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Modeling and Tracking of Heterogeneous Cell Populations via Open Multi-Agent Systems

Este artigo apresenta um algoritmo aprimorado de rastreamento celular baseado em sistemas multiagente abertos e um Filtro de Kalman Estendido, capaz de modelar e monitorar com eficácia a dinâmica, interações e linhagens de populações celulares heterogêneas, como osteossarcoma e células estromais mesenquimais, superando métodos existentes na análise de co-culturas complexas.

Tramaloni, A., Testa, A., Avnet, S., Massari, S., Di Pompo, G., Baldini, N., Notarstefano, G.2026-02-18
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Spatial Rewiring of Enterocyte Identity in Celiac Disease

Este estudo revela que na doença celíaca, a redução da distância entre células mesenquimais produtoras de BMP e WNT causa sobreposição de campos morfogenéticos, levando os enterócitos a adquirirem uma identidade aberrante com coexpressão de programas zonais e a desenvolverem metaplasia com características de células gástricas, o que explica a remodelação epitelial e a má absorção associadas ao achatamento das vilosidades.

Barkai, T., Frieman-Sharabi, R., Bahar Halpern, K., Novoselsky, R., Korem Kohanim, Y., Shir, S., Golani, O., Goliand, I. (…)2026-02-17
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Agent-Based Model Replication of Global Treadmilling and Competition in the Actin Polymerization System

Este artigo apresenta um modelo baseado em agentes, implementado na plataforma NetLogo, que replica com sucesso a dinâmica da polimerização da actina, incluindo a distribuição temporal do comprimento dos filamentos, o "treadmilling" global e a competição entre nucleação e alongamento, validando assim a ferramenta para simular mecanismos moleculares complexos.

Tarantino, R., Contino, S., Gugliotta, L., Indelicato, G., Panunzi, G., Bertolazzi, G., Romano, V.2026-02-16
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Cell cycle-dependent protein dynamics in budding yeast resolved by deconvolution of bulk proteomics

Os autores desenvolveram um método computacional de deconvolução aplicado a dados de proteômica de levedura em massa para superar as limitações da sincronização celular, permitindo a identificação de dinâmicas dependentes do ciclo celular em centenas de proteínas e revelando variações significativas na atividade metabólica ao longo das fases do ciclo.

Zylstra, A. J., Rovetta, M., Vedelaar, S., Bleischwitz, C., Fülleborn, J. A., van Oppen, Y. B., Markus, H. P., Korbeld (…)2026-02-13
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Emergent Threshold Dynamics in Unified Metabolic-Regulatory Models: Achieving Spontaneous Homeostasis Through Bidirectional ATP-Pathway Coupling

Este artigo introduz as Redes de Petri Hierárquicas de Sinais, um novo formalismo computacional que alcança dinâmica de limiar emergente e homeostase espontânea ao acoplar bidirecionalmente o estado metabólico (níveis de ATP) com o controle regulatório, permitindo a recapitulação in silico de comportamentos celulares adaptativos, como a alternância de vias e o acúmulo de fármacos teciduais específicos, sem programação explícita.

Simao, E.2026-02-09