Embed Size (px)
Citation preview
Gianni Cesareni Dipartimento di Biologia
La Biologia dei Sistemi (Biologia Sistemica)
La Biologia dei Sistemi ?La Biologia dei Sistemi ?
• La Biologia dei sistemi ha come oggetto di studio i “sistemi” biologici considerati nella loro interezza.
• Questo obbiettivo comporta la caratterizzazione di tutti i componentidel sistema e delle reti delle loro interazioni con lo scopo di arrivare a simulare attraverso modelli computazionali le proprietà di una cellula ed in ultima analisi di tutto l’organismo.
• La strategia generale si basa su cicli ripetuti di sperimentazione e predizioni e successive elaborazioni del modello. Sebbene questo tipo di approccio non sia nuovo alla biologia, il forte accento sull’aspetto quantitativo avvicina l’approccio della Biologia dei Sistemi a quello delle scienze (più) esatte quale la fisica e la chimica.
• La “Biologia dei Sistemi “ è una parola chiave da inserire nellerichieste di finanziamenti per aumentare la probabilità di successo.
ENFIN - Enabling Systems Biology
La specificità delle fosfatasi che hanno come substrato peptidi fosforilati in tirosinaMichele TintiEmanuela Ferrari
La rete delle interazioni proteiche che regolano l’endocitosi dell’ EGFR.Claudia Dall’ArmiLaura Tomassi
Specificità nei meccanismi di ubiquitinazone/neddilazione/sumolazioneElena Santonico Roberto SaccoMarta Iannuccelli
Il ruolo di p63 nel controllo della replicazione cellulare.Stefania GonfloniLucia Di Tella
ANALISI DI UN SISTEMA COMPLESSO:IL GRUPPO DI GENETICA MOLECOLARE
Endocytosis
Plasma membrane
Downregulation
Clathrin-coatedPit
Ub
Ub P Cbl
Ub
Ub P Cbl
P Cbl
SortingEndosome
MultivesicularBody
EGFEGF receptor pathway
CblHgs/Vps27pStam/Hse1Rabex/Vps5
Hgs/Vps27pTsg101/Vps23pESCRTVps4Doa4 Lysosome
Stimulus
Response
Yeast interactome
ENFIN - Enabling Systems Biology
Integrazione con dati funzionali e genetici
Problemi
Cerchiamo di rappresentare una rete biologica dinamica con un grafo statico
Affidabilità dei dati: falsi positivi falsi negativi
Spesso non abbiamo una stima quantitativa della forza dell’interazione.
ENFIN - Enabling Systems Biology
Disponibilità di modelli di simulazione
Produzione di dati affidabili e quantitativi
Organizzazione in database integrati
Soluzioni
ENFIN - Enabling Systems Biology
Reti di interazioni proteiche mediate da moduli di riconoscimento proteico: “A WISE approach”
MINT: il database di interazione proteica
LE ATTIVITA’ NEL NOSTRO GRUPPO
ProtNet: un modello stocastico per l’analisi cinetica in silico delle reti di interazioni proteiche
MINT presentationHistoryInformation capturedStatisticsGuided tourHomoMINT
Interaction mediated by PID
THE MINT TEAMAndrew AryamontriArnaud CeolMaria PersicoLuana Licata
MINT THE CURATION PROCESS
MINT CURATION GROWTH
STATISTICS
INTERACTIONS/SPECIES
NUMBER OF EXPERIMENTS DESCRIBING AN INTERACTION
EXPERIMENTAL METHOD
IMEx: International Molecular Exchange Consortium
More information: http://imex.sf.net
Reti di interazioni proteiche mediate da moduli di riconoscimento proteico: “A WISE approach”
Movie by B. Kay
LA TECNOLOGIA DEI PEPTIDE CHIPSLA TECNOLOGIA DEI PEPTIDE CHIPS
PVPSLPIRPSRAPSRTPGPP
SAQSSPIDAQPATPLPQKDP
AQPLEPKRPPPPRPVAPPTR
PAPPQRPPPPSGARSPAPTR
KEFGGIGAPPSPGVARREME
APKSPGTTRKDNIGRSQPSP
QAGLAGPGPAGYSTARPTIP
PRAGVISAPQSHARASAGRL
TPESQSKTSETSKGSTFLPE
PLKPQAAFPPQSSLPPPAQR
LQEPLVPVAAPMPQSGPQPN
LETPPQPPPRSRSSHSLPSE
ASSQPQQEQPSG
1
21
41
61
81
101
121
141
161
181
201
221
241
A2
A3
A1
Synaptojanin
W.I.S.E.
Whole Interactome Scanning Experiment
INTERACTION FINGERPRINT OF YEAST SH3 DOMAINSINTERACTION FINGERPRINT OF YEAST SH3 DOMAINS
Un grafo quantitativo
Scanning the human proteome with domains binding to proline rich peptides (SH3, WW, GYF, EVH1)
Tuba6_SH3 Fgr_SH3
Itch_WW-1 Hck_SH3
ProtNet un modello stocastico per lo studio della dinamica delle reti delle interazioni proteiche nella cellula
CASPURM. Bernaschi, F. Castiglione, A. Ferranti
Tor VergataCaius Gavrila, Arnaldo Florio
.
ENFIN - Enabling Systems Biology
La Biologia dei Sistemi: nuove direzioni e sfide
• fa intravvedere importanti prospettive sia dal punto di vista applicativo che da quello fondamentale.
•richiede la collaborazione di grandi gruppi conspecializzazioni molto diversificate.
• necessita di nuovi programmi di “training”.
• richiede nuove politiche di finanziamento e di concentrazione delle differenti competenze in centri dedicati.
