Network science of biological systems at different scales: A review

امروزه شبکه علمی به عنوان ستون فقرات برای توصیف ساختار و عملکرد سیستم های مختلف جسمی، شیمیایی، بیولوژیکی، تکنولوژیکی و اجتماعی تاسیس شده است. در اینجا ما پیشرفت های اخیر در مطالعه سیستم های بیولوژیکی پیچیده ای را که با روش های علم شبکه الهام گرفته و فعال شده اند، بررسی می کنیم. اولا، ما برجسته های تحقیقاتی را که از تعریف شبکه تعامل مولکولی درون سلول به مطالعه خواص معماری و کاربردی شبکه های مغز و شبکه های حمل و نقل بیولوژیک است، ارائه می کنیم. دوم، ما بر روی همکاری بین علم شبکه و تجزیه و تحلیل داده تمرکز می کنیم، که ما را قادر می سازد تا الگوهای اتصال عملیاتی را در سیستم های چند سلولی مشخص کنیم. تا به حال، این مقیاس متوسط ​​سازمان بیولوژیکی از دیدگاه شبکه کمترین توجه را به خود اختصاص داده است. به عنوان مثال، ما روش برای استخراج شبکه های سلول بتا کاربردی در جزایر لوزالمعده لانگرهانس را با استفاده از تکنیک های تصویربرداری پیشرفته بررسی می کنیم. سوم، ما بر روی زمینه های در حال ظهور شبکه های چند لایه تمرکز می کنیم و اولین تلاش ها و دیدگاه های جدید ارائه شده توسط این چارچوب را در بررسی پیچیدگی های بیولوژیکی بررسی می کنیم. با نتیجه گیری از چالش ها و جهت های آینده پژوهی که شامل استفاده از فرمالیته شبکه چند لایه در بررسی الگوهای ارتباط بین سلولی در بافت ها می شود، ما از علم شبکه به عنوان یکی از پایه های اصلی برای ارزیابی عملکرد فیزیولوژیک سیستم های بیولوژیکی پیچیده - از اندام ها تا اندام ها - در سلامتی و بیماری ها.