創(chuàng )建生物學(xué)反應計算機模型的兩大難題及其解決方法

【關(guān)鍵詞】 計算機模型；生物學(xué)反應；自由基
　　【關(guān)鍵詞】 計算機模型；生物學(xué)反應；自由基
　　0引言
　　創(chuàng )建生物學(xué)反應的計算機模型是很有意義的. 例如，國外一個(gè)研究小組創(chuàng )建了一個(gè)包括近8000化學(xué)信號的介質(zhì)網(wǎng)絡(luò )和細胞凋亡模型，就被美國《科學(xué)》雜志評為2005年十大科學(xué)突破之一. 近兩年來(lái),我們也在創(chuàng )建一個(gè)能根據細胞或機體的反應而創(chuàng )作和顯示各種生物學(xué)反應的反應機制圖的計算機模型. 我們在研究中感到, 創(chuàng )建僅能創(chuàng )作和顯示一種生物學(xué)反應的反應機制圖的計算機模型并不難,而要創(chuàng )建能創(chuàng )作和顯示各種生物學(xué)反應的反應機制圖的計算機模型則困難較大.在這方面有兩大難題必須解決;但是,通過(guò)反復研究,我們已找出了解決這兩大難題的方法.
　　1兩大難題及其解決方法
　　其一，將各種生物學(xué)反應的數據存儲在同一數據庫后,計算機雖能創(chuàng )作出很多反應機制圖,但多數都是不符合實(shí)際的,或只能顯示輸入的原圖,而不能進(jìn)行創(chuàng )作. 例如，當我們將細胞的增殖與分化，凋亡與壞死，血管的擴張與收縮，機體的免疫與炎癥等反應的數據都存儲到同一個(gè)數據庫，在達到329個(gè)數據時(shí)，如果要查閱內皮生長(cháng)因子（EGF）對內皮細胞（EC）的作用及其機制,在鍵入“EGF”和“EC”作為關(guān)鍵詞, 并鍵入“(contin )”表示“要求顯示各種可能的反應結果”，計算機就立即創(chuàng )作出202個(gè)反應機制圖. 但是,其中絕大多數都是不符合實(shí)際的；如關(guān)于EGF對EC的作用的反應結果有些竟是細胞凋亡，抑止呼吸，產(chǎn)生細胞因子，產(chǎn)生抗體，吞噬殺菌等等. 分析這些反應機制圖可以看出，產(chǎn)生這種現象的主要原因,是由于細胞增殖及其他許多生物學(xué)反應都涉及superoxide自由基的作用;計算機在創(chuàng )作這些反應機制圖的過(guò)程中,常常是在到達選用superoxide自由基的步驟時(shí)就步入歧途.
　　在研究自由基在生物學(xué)反應中作用的基礎上，我們曾提出一個(gè)新學(xué)說(shuō)［1］，這個(gè)學(xué)說(shuō)認為,生物學(xué)反應常涉及兩類(lèi)介質(zhì)(specific and general mediators)的作用，specific enzymes, transcription factors, cytokines and eicosanoids 等生物活性分子系生物學(xué)反應的specific mediator; 它們在體內常僅作用于特定的分子,二者之間只有具備鑰匙和鎖樣的結構關(guān)系,才能反應,因此不需要外在因子來(lái)約束它們的反應,而super oxide和nitric oxide等自由基則系生物學(xué)反應的general mediator,它們都具有直接或通過(guò)生成OH等強氧化劑的途徑而修飾各種生物分子的能力,因此它們在體內的作用不僅決定于其本身的結構而且還要受其他一些外在因子的約束,以免有關(guān)的反應出現紊亂現象. 按照這個(gè)學(xué)說(shuō),我們在構建數據庫時(shí)，對這兩類(lèi)介質(zhì)就應給以不同的處理,如為了使計算機能正確地選定這些介質(zhì);對specific mediator只要標明其名稱(chēng)就可以了;對general mediator,除要標明其名稱(chēng)外,還要說(shuō)明約束其反應的因子,否則就會(huì )創(chuàng )作出很多不符合實(shí)際的反應機制圖［2-5］.
　　當我們創(chuàng )建

【創(chuàng )建生物學(xué)反應計算機模型的兩大難題及其解決方法】相關(guān)文章：

永生化胚胎肝細胞系的構建及其生物學(xué)特性03-18

關(guān)于馮夢(mèng)龍《情史》評輯的“情美學(xué)”創(chuàng )建及其價(jià)值意義01-01

喹諾酮類(lèi)藥物的作用機制及其不良反應的回顧性分析03-16

羊松果體細胞原代培養及其生物學(xué)特性的研究12-04

不同生物膜在兔角膜堿燒傷急性期應用的生物學(xué)反應03-08

肌肉反應的相關(guān)研究03-08

“平衡法”解決單位換算的難題03-08

企業(yè)績(jì)效考核的難題與辦法12-04

資產(chǎn)戰略剝離的市場(chǎng)反應12-02

阿奇霉素的不良反應03-14