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【轉(zhuǎn)帖】用貝葉斯模型詮釋細胞信號網(wǎng)絡(luò)
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繁復(fù)的細胞信號網(wǎng)絡(luò)的解析一直是困擾生物學(xué)界的一個難題，眾多的傳導(dǎo)路徑往往使研究人員無從入手，給具體實驗研究帶來極大困擾。而英國格拉斯哥大學(xué)研究人員最近證實，通過貝葉斯統(tǒng)計模型，不僅能對細胞信號通路模型進行評級，遴選出最優(yōu)的傳導(dǎo)路徑，還可對細胞信號網(wǎng)絡(luò)模型進行全新的詮釋。這一代表了細胞信號領(lǐng)域突破性進展的研究成果作為封面文章發(fā)表在近期出版的《科學(xué)—信號傳導(dǎo)》（Science Signaling）雜志上。 細胞信號傳導(dǎo)通路即是一個典型的多因子、多參數(shù)、相互調(diào)節(jié)的立體空間網(wǎng)絡(luò)。雖然科學(xué)家已經(jīng)可以在具體實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立細胞信號傳導(dǎo)模型，但現(xiàn)階段依然很難確定細胞是以怎樣的網(wǎng)絡(luò)進行傳導(dǎo)的，而要對所有模型進行檢測則只存在理論的可行性，在具體實踐中是不可能實現(xiàn)的。 最近，英國的研究人員采用貝葉斯推斷法解決了這一難題。利用該方法，研究人員在現(xiàn)有實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過復(fù)雜的計算來對不同模型進行評價，以得到最優(yōu)模型，并通過具體實驗對模型進行驗證，而所得的新數(shù)據(jù)又可以用于優(yōu)化模型。經(jīng)過幾次循環(huán)后即可得到最接近真實的細胞信號傳導(dǎo)空間結(jié)構(gòu)。 為了驗證該方法的準確性，研究人員選擇了現(xiàn)代生物學(xué)中被研究得最為深入的表皮生長因子（EGF）——細胞外信號調(diào)節(jié)激酶（ERK）傳導(dǎo)通路作為驗證目標(biāo)。通過對兩個細胞系及11個因子的介入，在進行了168次獨立檢測后，他們建立了四個表皮生長因子——細胞外信號調(diào)節(jié)激酶傳導(dǎo)模型，并用貝葉斯推斷法找到了最有可能的“雙通道通路”，其推斷可信度達到了99.997%。而這一推斷隨后得到了核糖核酸（RNA）干涉實驗的證實。 研究人員還同時推測出，細胞內(nèi)兩個重要激酶RAF-1和B-RAF可以在異源雙體的狀態(tài)下激活細胞外信號調(diào)節(jié)激酶，而這一推斷再一次得到的RNA干涉實驗的證實。 該科學(xué)論文的第一作者、格拉斯哥大學(xué)生物醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)學(xué)院的徐天瑞（音譯）博士指出，這一研究成果不僅解決了困擾生物學(xué)界多年的表皮生長因子——細胞外信號激酶激活方式的爭議，而且也證實了貝葉斯推斷法的高保真性和指導(dǎo)性，它對RAF-1 和B-RAF異源雙體激活細胞外信號傳導(dǎo)激酶的預(yù)測是普通生物學(xué)實驗設(shè)計難以完成的。 徐天瑞表示，貝葉斯推斷法的成功運用表明，生物信息學(xué)和實驗生物學(xué)相結(jié)合，不僅可以極大地節(jié)省人力物力，還可以提供實驗生物學(xué)難以提供的信息，這對研究細胞信號通路的實驗設(shè)計具有普遍的指導(dǎo)意義，預(yù)示著未來的細胞信號通路研究將進入一個新的時代。（來源：科技日報 劉海英） 更多閱讀 《科學(xué)—信號傳導(dǎo)》發(fā)表論文摘要（英文） 特別聲明：本文轉(zhuǎn)載僅僅是出于傳播信息的需要，并不意味著代表本網(wǎng)站觀點或證實其內(nèi)容的真實性；如其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)站轉(zhuǎn)載使用，須保留本網(wǎng)站注明的“來源”，并自負版權(quán)等法律責(zé)任；作者如果不希望被轉(zhuǎn)載或者聯(lián)系轉(zhuǎn)載稿費等事宜，請與我們接洽。 http://paper.sciencenet.cn//htmlpaper/2010571057584479192.shtm |
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