text: 生物網路指的是適用於生物系統的網路。網路指的是具有連為一體的子單元的系統。生物網路為生態學、進化學和生理學研究中發現的子單元連線提供了數學表示。神經網路是生物網路的一個例子。對人類疾病的生物網路分析構建了網路醫學領域。網路生物學和生物資訊學.複雜的生物系統可以由可計算的網路表示，並作為可計算的網路進行分析。例如，生態系統可以被建模為相互作用的物種的網路，或者蛋白質可以被建模為氨基酸網路。如果將蛋白質分解得更徹底，氨基酸可以表示為連線碳，氮和氧等原子的網路。網路的基本元件是節點和邊緣。節點表示網路中的單元，而邊表示單元之間的相互作用。節點可以型別廣泛的生物單元，其範圍大至個體生物，小至大腦中的單個神經元。網路的兩個重要屬性是度中心性和介數中心性。度指的是連線節點的邊數，而介數指的是節點在網路中的中心程度。具有高介數的節點往往充當網路不同部分之間的橋樑。在社交網路中，具有高度或高介數的節點可能在網路的整體組成中起重要作用。早在20世紀80年代，研究人員就開始將DNA或基因組視為一種語言系統的動態儲存裝置，其儲存的語言系統具有精確、可計算的有限狀態，可以表示為一個有限狀態機。最近關於複雜系統的研究也提出了生物學問題、計算機科學問題和物理學問題在資訊組織方面的一些深刻的共性。生物資訊學的關注焦點逐漸從個別基因、蛋白質和搜尋演算法轉向大規模網路，併產生了各種“組”共享許多特徵。生物學網路.蛋白-蛋白相互作用網路.細胞中的許多蛋白-蛋白相互作用，其中蛋白質是節點，它們的相互作用是邊。 PIN是生物學中分析得最為深入的網路。有許多PPI檢測方法可以識別這種相互作用。例如，酵母雙雜交系統是研究二元相互作用的常用實驗技術。最近的研究表明分子網路在長時間的進化過程中具有保守性。此外，網路中度數較高的蛋白質比度數較低的蛋白質對生物的生存更重要。這表明網路的整體組成對生物體的整體功能是重要的。基因調控網路.基因的活性受與DNA結合的轉錄因子調節。大多數轉錄因子與基因組中的多個結合位點結合，因此，所有細胞都具有複雜的基因調控網路。例如，人類基因組編碼了大約1,400個轉錄因子，它們調節20,000多個人類基因的表達。研究基因調控網路的技術包括ChIP-chip、ChIP-seq、CliP-seq等。基因共表達網路.基因共表達網路可以被理解為衡量轉錄本丰度的變數之間的網路。這些網路已被用於對DNA微陣列、RNA-seq或miRNA資料進行系統生物學分析。加權基因共表達網路分析被廣泛用於鑑定共表達模組和模組內的中樞基因。共表達模組可以與細胞種類或細胞通路對應。模組內的中樞基因可以作為各自模組的代表。代謝網路.活細胞中的各種化學物質被生化反應連線起來。生化反應由酶催化，將一種化學物質轉化為另一種化學物質。因此，細胞中的所有化學物質都是複雜的生化反應網路的一部分，這一網路被稱為代謝網路。對這一網路的分析可以幫助我們瞭解自然選擇如何作用於代謝途徑。訊號網路.訊號在細胞內或細胞之間轉導，從而形成複雜的訊號傳導網路。例如，在MAPK / ERK通路中，透過一系列蛋白-蛋白相互作用、磷酸化反應將訊號從細胞表面轉導至細胞核。訊號傳導網路通常與蛋白-蛋白相互作用網路、基因調控網路和代謝網路共同發揮作用。神經網路.大腦中複雜的相互作用使其成為應用網路理論的理想物件。大腦中的神經元彼此密切相關，這導致大腦在結構和功能方面都形成了複雜的網路。例如，在靈長類動物大腦的皮層區域或人類吞嚥過程中可以觀察到小世界網路的特徵。這表明大腦的皮層區域並沒有直接相互作用，但大多數區域可以透過少數幾次相互作用彼此連線。食物網.所有生物透過攝食作用相互連線。也就是說，如果一個物種吃另一個物種或被另一個物種吃掉，它們就會在捕食者和獵物相互作用的食物網中相連。網路分析可用於研究食物網穩定性並考察某些特定網路的特徵是否會使網路更加穩定。
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