Виртуални Плъхове, Които Да Помогнат На Изследователите Да Изучават Заболяването

{h1}

Докато повечето плъхове трябва да бъдат настанени и хранени, този нов набор от плъхове живее онлайн без контакт с хора. И тези виртуални плъхове помагат на учените да изучават човешки болести.

Повечето лабораторни плъхове трябва да бъдат настанени, хранени и отглеждани. Но не групата Даниел Биърд има предвид своя нов център по биология на системите.

Те ще бъдат виртуални.

Биърд, изчислителен биолог от Медицинския колеж на Уисконсин в Милуоки, използва компютърни модели на физиология на плъхове, за да проучи как гените и факторите на околната среда си взаимодействат, за да причинят заболяване. Той нарича проекта си „виртуален физиологичен плъх“.

Крайният продукт няма да прилича много на гризач - по-скоро като интегрирани набори от данни на компютър, но ще действа като един. Това е красотата на системната биология, ново поле, което интегрира компютърно моделиране с лабораторни експерименти, за да научи как функционират цели физиологични системи при здравето и болестите.

"Ще продължим след синтеза или интеграцията на много работещи компоненти", обяснява Биърд.

Системните биолози обикновено правят модели, които се опитват да имитират процеси в живи клетки и след това използват експерименти, за да проверят доколко моделите възпроизвеждат или предсказват реалността. Разбирането с различни части от всеки модел може да помогне на биолозите на системите да изследват въпроси, на които традиционните лабораторни експерименти не могат да отговорят.

"Работим за голямото предизвикателство на биомедицинските изследвания: разбиране на сложната взаимовръзка между физиологични, генетични и фактори на околната среда", казва Биърд.

Затваряне на примката

Моделите на живи плъхове са били широко използвани за изследване на сърдечно-съдови заболявания, водеща причина за смърт при хората по света. Но те все още не са успели да разкрият как много гени и фактори на околната среда си взаимодействат, за да причинят това и други сложни заболявания.

С този нов проект Beard цели да разкрие нова информация за човешки заболявания като високо кръвно налягане и сърдечна недостатъчност, които са предизвикателство за изследване, тъй като нямат прости причинно-следствени връзки в тялото. С други думи, те не могат да бъдат причислени към избор на един ген или начин на живот.

Преди Бърд и неговият екип да изградят своя модел, те ще изучат как работят реалните тела на плъхове. Използвайки тъканни проби и живи плъхове с известни геноми, те ще измерват функциите на здравите сърца, бъбреци, скелетните мускули и кръвоносните съдове на плъховете, широко и с близки молекулни детайли. Това ще добави към знанията, получени от други експерименти, за да се характеризира начина, по който сърдечно-съдовата система на плъхове нормално работи.

Тогава екипът ще създаде компютърни симулации на нормална функция въз основа на резултатите. Тъй като моделите ще отразяват отблизо действителната физиология на плъхове, те ще помогнат на изследователите да анализират по-добре данните от експерименти с животни и да разработят по-прецизни хипотези за тестване в лабораторията.

"Опитваме се да затворим примката между експерименти и модели", казва Биърд.

Прогнозна сила

Работата на Брада ще изследва как генетиката и околната среда на плъховете си взаимодействат, за да причинят заболяване.

След като имат виртуален модел на физиология на здрави плъхове, екипът на Beard ще измерва сърдечно-съдовата функция при живи плъхове, чиито гени са свързани с болести и болестни симптоми, като високо кръвно налягане.

Биърд очаква, че добавянето на тази подробна информация за болестта към компютърните модели ще доведе до сложна база данни, която може да сравни гените на плъхове с неговите молекулни функции и в крайна сметка да прогнозира състоянието на сърдечно-съдовото здраве или заболяване.

Тези характеристики на заболяването са важни за изследване, тъй като са много подобни на тези, които се появяват при хората, обяснява Биърд.

В крайна сметка откритията от виртуалните плъхове могат да помогнат на изследователите да идентифицират ролята на гените на човека при сложни заболявания. В бъдеще този вид работа може дори да помогне за ранни интервенции, за да се предотврати развитието на болести.

За да се гарантира точността, Биърд и неговият екип планират да направят проекта крачка напред. Те ще отглеждат нови щамове живи плъхове, чиято генетика е известна, но чиито болестни характеристики, които ще бъдат резултат от тези гени, не са известни. Тогава те ще видят дали компютърните модели могат да предскажат успешно сърдечно-съдовото здраве на всеки плъх, като се имат предвид неговите гени. Брада нарича тази последна стъпка на отбора „най-амбициозната цел“.

Интегративни отговори

Целта на проекта не е да се отървем изцяло от живите лабораторни плъхове, казва Биърд, а да използваме експерименти съвместно с компютри - „интегративен подход“ - за да увеличим способността си да прогнозираме риска от заболяване.

„Виртуалният физиологичен плъх е средство да научим колкото може повече от експерименти“, казва Биърд. „Надявам се това да доведе до много по-добри, интелигентни и по-ефективни изследвания на животни“.

Новият му център ще получи 13 милиона долара за 5 години от Националните здравни институти.

„Подходът на проекта на много нива - от гени до физиология на органите - ще помогне на нашите постоянни усилия да обясним основите на живота и причините за заболяванията“, казва Пол Бражник, програмен директор на NIH за центъра.

Подобно на самите физиологични системи, областта на биологията на системите зависи от сътрудничеството. Проектът за виртуални плъхове включва експерти от Обединеното кралство, Норвегия и Нова Зеландия - някои от които също се трудят в разработването на виртуален физиологичен човек.

Научете повече:

  • Свързани изследвания: интегриране на биологията

Тази статия в областта на науката за живота е предоставена на WordsSideKick.com в сътрудничество с Националния институт за общи медицински науки, част от Националните здравни институти.

Виртуални Плъхове, Които Да Помогнат На Изследователите Да Изучават Заболяването


Видео Добавка: Истината за мобилните телефони и безжичните мрежи - Професор Девра Дейвис.




Изследване


Какво Е В Центъра На Млечния Път?
Какво Е В Центъра На Млечния Път?

Вулканът Просто Изстреля Облак С Форма На Гъби, Толкова Голям, Че Може Да Се Види От Орбита
Вулканът Просто Изстреля Облак С Форма На Гъби, Толкова Голям, Че Може Да Се Види От Орбита

Наука Новини


10 Невероятни Неща, Които Не Знаехте За Животните
10 Невероятни Неща, Които Не Знаехте За Животните

В Израел Е Открит Масивен Каменен Паметник На 5000 Години
В Израел Е Открит Масивен Каменен Паметник На 5000 Години

Задни Гледки: Сляпи Лъвчета Вижте През Очите В Опашките
Задни Гледки: Сляпи Лъвчета Вижте През Очите В Опашките

Какво Предизвика Този Зловещ Бял Пръстен В Женското Око?
Какво Предизвика Този Зловещ Бял Пръстен В Женското Око?

Трябваше Ли Хората Да Изчезнат, Трябва Ли Видовете Да Се Възродят?
Трябваше Ли Хората Да Изчезнат, Трябва Ли Видовете Да Се Възродят?


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2024 BG.WordsSideKick.com