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世界首个新陈代谢系统计算机模型建成

  本报讯(王俊鸣) 美国加州大学圣迪亚哥分校的科研人员日前宣布,他们成功构建了世界上第一个有关人体新陈代谢系统的计算机模型。新模型将目前已知的人体内的生化反应与基因功能联系起来,被誉为是有助于人类研究疾病机理与开发新药的“无价”工具。

  新陈代谢是生命的基本特征。人体新陈代谢涉及到机体摄取食物营养物质,并将其转化为机体组织所需的能量及成分等一系列生化反应。圣迪亚哥分校的帕什教授实验室的科研人员将这些生化反应与基因功能联系起来,建立了相关的数据库,并以此构建了计算机模型。

  据介绍,在新模型的数据库中,目前已知的每个基因与其指导表达的蛋白质相对应,与一些人体新陈代谢的生化反应相互关联,涉及到具体小分子物质诸如营养成分中的葡萄糖,以及褪黑素等的合成。帕什教授本人将此模型称为“人体生化信息的数学方程”。

  新模型也被认为是新兴的系统生物学领域的重大突破。生物信息学专家瑞杰夫说,新模型最有潜力的用途是提供深入研究基因表达的平台。参照数据库的信息,科研人员利用微型探针,现在就可以发现特定的基因是否对蛋白质进行了正常的指导表达,了解正常组织与非正常如导致癌症和糖尿病症的组织的区别,进而研究基因对人体新陈代谢反应以及疾病的影响,同时可能找到对付疾病的药物。

  波士顿大学从事癌症研究的教授柯林斯说,他的研究小组准备利用这一模型深入进行癌症研究。他表示,新模型有助于更好地开发和优选目前研制的药物,特别是了解药物如何间接地影响基因发挥作用,进而对药物的药效和副作用等问题进行改进。

  此前,帕什教授的实验室构建了类似的有关酵母和大肠杆菌的微生物新陈代谢系统模型。目前研究人员也在利用这些微生物的代谢模型,更高效地合成抗痢疾的新药。

  

(责任编辑:龚伦常)
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