Hvordan systembiologi konsoliderer slutningen fra kreasjonisme
Cellene bruker sjelden noe gen ''som det er'', men i forbindelse med mikro-RNA manipulerer den lagrede informasjonen så omfattende og på en slik kontekstfølsom måte at det er celler, ikke gener, som ser ut til å være de avgjørende midlene i biologisk prosessen, som helhet.
De gjensidige interaksjonene mellom forskjellige utviklingsressurser avslører at genomet ikke er et sett med instruksjoner som et kortstanset Jacquard-vevstol, modellen for de tidlige dataprogrammene, som begrepet 'genetisk program' fikk sin inspirasjon fra, men heller er en del av en selvorganiserende utviklingsprosess som til slutt gir oss svaret på Waddingtons spørsmål om hvordan organisk form dukker opp, og til Goulds spørsmål om opprinnelsen til grunnleggende kroppsplaner. 'Genet', skriver Keller, ''er en del av prosesser som er definert og tilført, ved virkningen av et komplekst selvregulerende dynamisk system der, og hvor det nedarvede DNA gir et avgjørende og absolutt uunnværlig råstoff. , men ikke mer enn det. (1)
Fra år 2000 og utover har en ny gren av biologien, et begrep som kalles systembiologi, begynt å bli brukt mye i biologi i en rekke sammenhenger. Begrepet systembiologi ble skapt av Bertalanffy i 1928. Systembiologi fokuserer på komplekse interaksjoner i biologiske systemer ved å anvende et helhetlig perspektiv. Til sammen har denne typen tenkning ført til identifisering av ideer bak databehandling i maskiner, for eksempel silisium datamaskiner, men også skapt en bro og innbyrdes relaterte tilnærminger til arkitekturen og den komplekse strukturen av biologiske systemer i naturen. Celler og organismer fungerer basert på dataflyt. Databehandling kan finnes i naturen helt ned til atom- 
og molekylært nivå. Eksempler er lagring av DNA-informasjon og histonkoden. Videre har celler potensiale til å beregne (behandle data), både intracellulære (f.eks. transkripsjonsnettverk) og under celle til celle-kommunikasjon. Høyere ordens cellesystemer som immun- og det endokrine systemet, homeostasesystemet og nervesystemet kan beskrives som beregnings-systemer. Den kraftigste biologiske datamaskinen vi kjenner er den menneskelige hjerne.
Platon introduserte i sin dialog Philebus et konsept som heter System. Et system er ifølge Platon en modell for å tenke på hvordan komplekse strukturer utvikles. En annen idealistisk filosof, Kant, introduserte i 1790 i sin kritikk av dommen begrepet selvorganisering. Idealistiske konsept-basert systemikk har blitt viktig i moderne vitenskap for å forstå kompleksitet og store data-problemer. (9) Kybernetikk forklarer komplekse systemer som finnes av et stort antall samhandlende og sammenhengende deler.
Det er et revolusjonerende paradigmeskifte i vitenskapelig tenkning og har også store implikasjoner med hensyn til historisk vitenskap, og belysning av livets opprinnelse og biologisk mangfold. Natur og datamaskiner er ord som pleide å bety urelaterte ting. Dette synet har imidlertid endret seg med dette vitenskapelige paradigmeskiftet mot systembiologi. Et av målene med systembiologi er å modellere og oppdage egenskaper til celler, vev og organismer som fungerer som et system hvis teoretiske beskrivelse bare er mulig ved bruk av teknikker for systembiologi. Disse involverer vanligvis metabolske nettverk eller cellesignal-nettverk. Som et studieretning, spesielt studiet av interaksjonen mellom komponentene i biologiske systemer, og hvordan disse interaksjonene gir opphav til funksjonen og oppførselen til systemet (for eksempel enzymer og metabolitter i en metabolsk signalvei eller hjerteslag) . Det er gjort store anstrengelser for å belyse funksjonen til de fleste av de biomolekylære komponentene og mange av interaksjonene, men det alene gir ikke konsepter eller metoder for å forstå hvordan biologiske systemer fungerer helhetlig. Pluralismen av årsaker og virkninger i biologiske nettverk blir bedre adressert ved å observere, gjennom kvantitative mål, flere komponenter samtidig, og ved streng dataintegrasjon med matematiske modeller.(8) Slik undersøkelser kan også gi svar på hvordan slike systemer kunne ha oppstått.
DNA er en blåkopi for å produsere blant annet proteiner - molekylære maskiner, som er diskrete enheter, komponenter i komplekse biologiske systemer, som bare er nyttige for å fullføre organismiske underkomponenter som organer, eller organismer som en funksjonell helhet. UtviklingsGen-ReguleringsNettverket (uGRN) er som en sentral prosesseringsenhet (CPU); De elektroniske kretsene i en datamaskin som utfører instruksjonene til et dataprogram ved å utføre grunnleggende aritmetikk, logikk, kontroll og inngang/utgang (I / O) operasjoner spesifisert i instruksjonene. Det (uGRN) er som kontrollenheten som orkestrerer henting (fra minne) og utføring av instruksjoner, ved å lede de koordinerte operasjonene til den aritmetiske logiske enheten (ALU).
Hos de fleste - om ikke alle - dyr, etableres den flercellede tilstanden i hver generasjon gjennom seriedelinger av zygoten, der datterceller produsert av disse divisjonene blir en uavhengig og fullt spesialisert celletype. Denne funksjonelle spesialiseringen skjer i stor grad under utvikling og involverer en tett koordinering av celle-proliferasjon, celle-differensiering, vevsvekst og utviklings-genetiske programmer. Gener som koder for transkripsjonsfaktorer og signalmolekyler, er kritiske kontrollere for mønsterdannelse og celleskjebnespesifikasjon under utvikling. Spesielt er de fleste av disse genene svært konservert på tvers av dyr (dvs. metazoaner) og til og med deres nærmeste encellede slektninger. Dette slående bevaringsnivået antyder at celletyper og dyrekroppsplaner, i det minste delvis, kontrolleres av reguleringsevnen til disse sterkt konserverte genene. Likevel kan vi ikke unngå å bli fascinert av hvordan et så bevart sett med gener med få eksempler på genutvidelser og små endringer i funksjonaliteten deres kan føre til det store mangfoldet av celletyper og kroppsplanformer som finnes hos dyr. Transkripsjonsfaktorer og signalmolekyler deltar i flere uavhengige utviklingsprosesser.
Hvor kommer komplekse organismer fra?
Hentet herfra.
For å forstå de viktigste trendene i dyrediversitet, og hvis de forskjellige typer morfologi skyldes evolusjon, må vi først forstå hvordan dyreform genereres. Som vitenskapen har avdekket, skyldes formen til kroppsform, fenotype og organisme-arkitektur flere genetiske og hovedsakelig epigenetiske sammenlåste og sammenkoblede mekanismer. Den moderne utvidede evolusjonære syntesen tar ikke hensyn til alle relevante faktorer. Struktualisme foreslår at kompleks struktur fremkommer helhetlig fra den dynamiske interaksjonen mellom alle deler av en organisme. Den benekter at biologisk kompleksitet kan reduseres til naturlig seleksjon, gendrift og genstrøm, og hevder at mønsterdannelse hovedsakelig drives av flernivåprosesser som involverer ulike funksjonelle enheter, som arbeider på en gjensidig avhengig måte, forhåndsprogrammert til å svare på økologiske og miljømessige signaler og forhold, tilgjengelighet av matressurser og utviklingsprogrammer. Ulike genetiske og epigenetiske koder, en integrert forståelse av de strukturelle og funksjonelle aspektene ved epigenetikk og flere signalveier, kjernearkitektur under differensiering, kromatinorganisasjon, morfogenetiske felt, blant mange andre mekanismer.
Transmembrane proteiner: les her.
Signalveier: les her.
Genreguleringsnettverket: les her.
Epigenetiske koder: les her.
Kromatin dans i kjernen gjennom utvidbare motorer: les her.
Post-Transkripsjonelle Modifikasjoner (PTM) av histoner: les her.
Kromatin remodellering: les her.
Transkripsjonsfaktor-koden: les her.
DNA methyleringskode og språk: les her.
Homeobox and Hox -gener: les her.
"Søppel DNA": les her.
Transposoner and retrotransposoner -les her.
Centrosomer: les her.
Cytoskjelletale matriser: les her.
Signallering mellom celler orienterer den mitotiske spindelen: les her.
Ionekanaler og electromagnetiske felt: les her.
Sukkerkoden: les her.
Referanser:
Oversettelse og bilder ved Asbjørn E. Lund