1. Vì sao lại thế? [43]2. Vì cuộc đời là những chuyến đi … [26]3. Giải trí – Lảm nhảm [39]
An error has occurred; the feed is probably down. Try again later.
Bạn đang xem: In silico là gì
Blog Stats
40,268 hitsTrong quá trình tìm đường lạc khỏi mê cung sinh học mà càng tìm đường ra càng rắc rối, các concept/khái niệm theo một công thức đệ qui rối rắm mà có lẽ các bậc tiền bối của chúng ta chắc hẳn cũng không tưởng tượng ra tôi tìm được một số khái niệm thú vị. Đọc liên miên trong một suy nghĩ là tìm cách lý giải tại sao sinh học lại có thể trở thành một trong những nghành khoa học hoa tiêu ở thế kỷ 21 như hiện nay, tại sao người ta có thể suy luận/giải thích/dự đoán được các hiện tượng sinh học từ phòng thí nghiệm, thậm chí hiện nay được ta có thể mô hình hóa, hay mô phỏng sự biến đổi DNA bởi một thứ tương tự như word processor. Trong một buổi lang thang trong lecture hall [chẳng hiểu sao cách làm tôi nhớ lại những buổi seminar nhất là ngồi một mình trong lecture hall tưởng tượng lại mọi thứ], tôi bất chợt gặp một cai flyer của một hội nghị về small RNA ở IMBA, bị hấp dẫn bởi cụm slogan “in vivo, in vitro, in situ, in silico, in Vienna …” Quá trình tìm hiểu những thuật ngữ đáng yêu này phần nào giúp tôi giải đáp được các câu hỏi tự đặt ra. Trong entry này, tôi omit “in situ” vì cho rằng nó không quan trọng, hấp dẫn và phần nào là intermediate phase giữa 3 terms quan trọng còn lại.
Xem thêm: Bố Chồng Ép Con Dâu Phải Chia Chồng Ép Con Dâu Phải Ngoại Tình
Tôi google nhưng không tìm được câu trả lời thỏa đáng, nhất là một ví dụ nào đó thật điển hình. Wikipedia cho tôi những định nghĩa khá abstract dưới đây :
Ví dụ này trong đó có đoạn “The aim to reproduce physiological processes not only in vivo [in living organisms] and in vitro [in the test tube], but also in silico [in the computer], has come closer” khá hay, phần nào đó nó phản ánh được ý nghĩa của 3 thuật ngữ trong một common context [ngữ cảnh chung].
Tôi đem những suy nghĩ này đi trao đổi một một đồng nghiệp là dân sinh học trong lab, và phát hiện ra cái dự án tôi đang làm với anh ta cũng có đủ cả 3 yếu tố này. Briefly, lab tôi muốn nghiên cứu về việc maintenance của các transcriptional gene silencing [polypoidisation, sự multiplication của các chromosome complement, một hiện tượng khá phổ biến trong higher plants] trong Arabidopsis sử dụng hygromycin resistance transgene [HPT, một loại toxic cho sự phát triển của plants, lab chúng tôi là một trong ít nơi trên thế giới làm về sự thay đổi phenotype của plants sau HPT treatment]. Kết quả hiện tại khá promising.
In vivo : Lab tôi có grow một population of plants khá lớn trong điều kiện tự nhiên và sau đó extract mRNA và dùng phương pháp qPCR để amplify sự thay đổi của các gene activities mà chúng tôi quan tâm.In vitro : Sau HPT treament, lab tôi có một số mutants tạo ra [vài trăm lines], sau đó có cross chúng tạo ra vài generations để theo dõi sự thay đổi từ polyploidisation đến tetraploidisation.In silico : đây là giai đoạn tôi tham gia, chúng tôi có một số [hơn 10] arrays về dữ liệu mỉcroarrays, kết hợp với các available dataset, chúng tôi dùng các phương pháp xác định các genes mà expessions của nó thay đổi [statistically significant], đây là task quan trọng nhất sau đó với các kỹ thuật xác suất khác.Hai bài presentation này cho ta thêm một vài ví dụ về “in vivo, in vitro, in silico” trong cùng một câu chuyện sinh học.
In vivo, in vitro, in silico trong khoa học máy tính liệu là gì nhỉ ? Một pioneering method để giải quyết một bài toán NP với chứng minh lý thuyết đầy đủ, phương pháp đó với một vài modifications để áp dụng giải bài toán ứng dụng khác, và với phương pháp này được dữ liệu simulation chứng tỏ hơn các phương pháp khác. Vậy chăng ?
- Ivan là gì
- Risk appetite là gì
- Cph4 là gì
- File zip là gì
For other uses, see In silico [disambiguation]. In biology and other experimental sciences, an in silico experiment is one performed on computer or via computer simulation. The phrase is pseudo-Latin for 'in silicon' [in Latin it would be in silicio], referring to silicon in computer chips. It was coined in 1987 as an allusion to the Latin phrases in vivo, in vitro, and in situ, which are commonly used in biology [especially systems biology]. The latter phrases refer, respectively, to experiments done in living organisms, outside living organisms, and where they are found in nature.
The earliest known use of the phrase was by Christopher Langton to describe artificial life, in the announcement of a workshop on that subject at the Center for Nonlinear Studies at the Los Alamos National Laboratory in 1987.[1][2] The expression in silico was first used to characterize biological experiments carried out entirely in a computer in 1989, in the workshop "Cellular Automata: Theory and Applications" in Los Alamos, New Mexico, by Pedro Miramontes, a mathematician from National Autonomous University of Mexico [UNAM], presenting the report "DNA and RNA Physicochemical Constraints, Cellular Automata and Molecular Evolution". The work was later presented by Miramontes as his dissertation.[3]
In silico has been used in white papers written to support the creation of bacterial genome programs by the Commission of the European Community. The first referenced paper where in silico appears was written by a French team in 1991.[4] The first referenced book chapter where in silico appears was written by Hans B. Sieburg in 1990 and presented during a Summer School on Complex Systems at the Santa Fe Institute.[5]
The phrase in silico originally applied only to computer simulations that modeled natural or laboratory processes [in all the natural sciences], and did not refer to calculations done by computer generically.
Main article: virtual screening
In silico study in medicine is thought to have the potential to speed the rate of discovery while reducing the need for expensive lab work and clinical trials. One way to achieve this is by producing and screening drug candidates more effectively. In 2010, for example, using the protein docking algorithm EADock [see Protein-ligand docking], researchers found potential inhibitors to an enzyme associated with cancer activity in silico. Fifty percent of the molecules were later shown to be active inhibitors in vitro.[6][7] This approach differs from use of expensive high-throughput screening [HTS] robotic labs to physically test thousands of diverse compounds a day often with an expected hit rate on the order of 1% or less with still fewer expected to be real leads following further testing [see drug discovery].
As an example, the technique was utilized for a drug repurposing study in order to search for potential cures for COVID-19 [SARS-CoV-2].[8]
Efforts have been made to establish computer models of cellular behavior. For example, in 2007 researchers developed an in silico model of tuberculosis to aid in drug discovery, with the prime benefit of its being faster than real time simulated growth rates, allowing phenomena of interest to be observed in minutes rather than months.[9] More work can be found that focus on modeling a particular cellular process such as the growth cycle of Caulobacter crescentus.[10]
These efforts fall far short of an exact, fully predictive, computer model of a cell's entire behavior. Limitations in the understanding of molecular dynamics and cell biology as well as the absence of available computer processing power force large simplifying assumptions that constrain the usefulness of present in silico cell models.
Digital genetic sequences obtained from DNA sequencing may be stored in sequence databases, be analyzed [see Sequence analysis], be digitally altered or be used as templates for creating new actual DNA using artificial gene synthesis.
In silico computer-based modeling technologies have also been applied in:
- Whole cell analysis of prokaryotic and eukaryotic hosts e.g. E. coli, B. subtilis, yeast, CHO- or human cell lines
- Discovery of potential cure for COVID-19.[11]
- Bioprocess development and optimization e.g. optimization of product yields
- Simulation of oncological clinical trials exploiting grid computing infrastructures, such as the European Grid Infrastructure, for improving the performance and effectiveness of the simulations.[12]
- Analysis, interpretation and visualization of heterologous data sets from various sources e.g. genome, transcriptome or proteome data
- Validation of taxonomic assignment steps in herbivore metagenomics study.[13]
- Protein design. One example is RosettaDesign, a software package under development and free for academic use.[14][15][16][17]
- Virtual screening
- Computational biology
- Computational biomodeling
- Computer experiment
- Folding@home
- Cellular model
- Nonclinical studies
- Organ-on-a-chip
- In silico molecular design programs
- In silico medicine
- Dry lab
- ^ "Google Groups". groups.google.com. Retrieved 2020-01-05.
- ^ Hameroff, S. R. [2014-04-11]. Ultimate Computing: Biomolecular Consciousness and NanoTechnology. Elsevier. ISBN 978-0-444-60009-7.
- ^ Miramontes P. [1992] Un modelo de autómata celular para la evolución de los ácidos nucleicos [A cellular automaton model for the evolution of nucleic acids]. PhD Thesis. UNAM.
- ^ Danchin, A; Médigue, C; Gascuel, O; Soldano, H; Hénaut, A [1991], "From data banks to data bases", Research in Microbiology, 142 [7–8]: 913–6, CiteSeerX 10.1.1.637.3244, doi:10.1016/0923-2508[91]90073-J, PMID 1784830
- ^ Sieburg, H.B. [1990], "Physiological Studies in silico", Studies in the Sciences of Complexity, 12: 321–342
- ^ Röhrig, Ute F.; Awad, Loay; Grosdidier, AuréLien; Larrieu, Pierre; Stroobant, Vincent; Colau, Didier; Cerundolo, Vincenzo; Simpson, Andrew J. G.; et al. [2010], "Rational Design of Indoleamine 2,3-Dioxygenase Inhibitors", Journal of Medicinal Chemistry, 53 [3]: 1172–89, doi:10.1021/jm9014718, PMID 20055453
- ^ Ludwig Institute for Cancer Research [2010, February 4]. New computational tool for cancer treatment. ScienceDaily. Retrieved February 12, 2010.
- ^ Lee, Vannajan Sanghiran; Chong, Wei Lim; Sukumaran, Sri Devi; Nimmanpipug, Pivarat; Letchumanan, Vengadesh; Goh, Bey Hing; Lee, Learn-Han; Md. Zain, Sharifuddin; Abd Rahman, Noorsaadah [2020]. "Computational screening and identifying binding interaction of anti-viral and anti-malarial drugs: Toward the potential cure for SARS-CoV-2". Progress in Drug Discovery & Biomedical Science. 3. doi:10.36877/pddbs.a0000065.
- ^ University Of Surrey. June 25, 2007. In Silico Cell For TB Drug Discovery. ScienceDaily. Retrieved February 12, 2010.
- ^ Li, S; Brazhnik, P; Sobral, B; Tyson, JJ [2009]. "Temporal Controls of the Asymmetric Cell Division Cycle in Caulobacter crescentus". PLOS Comput Biol. 5 [8]: e1000463. Bibcode:2009PLSCB...5E0463L. doi:10.1371/journal.pcbi.1000463. PMC 2714070. PMID 19680425.
- ^ Lee, Vannajan Sanghiran; Chong, Wei Lim; Sukumaran, Sri Devi; Nimmanpipug, Pivarat; Letchumanan, Vengadesh; Goh, Bey Hing; Lee, Learn-Han; Md. Zain, Sharifuddin; Abd Rahman, Noorsaadah [2020]. "Computational screening and identifying binding interaction of anti-viral and anti-malarial drugs: Toward the potential cure for SARS-CoV-2". Progress in Drug Discovery & Biomedical Science. 3. doi:10.36877/pddbs.a0000065.
- ^ Athanaileas, Theodoros; et al. [2011]. "Exploiting grid technologies for the simulation of clinical trials: the paradigm of in silico radiation oncology". SIMULATION: Transactions of the Society for Modeling and Simulation International. 87 [10]: 893–910. doi:10.1177/0037549710375437. S2CID 206429690.
- ^ Chua, Physilia Y. S.; Crampton-Platt, Alex; Lammers, Youri; Alsos, Inger G.; Boessenkool, Sanne; Bohmann, Kristine [2021]. "Metagenomics: A viable tool for reconstructing herbivore diet". Molecular Ecology Resources. 21 [7]: 2249–2263. doi:10.1111/1755-0998.13425. PMC 8518049. PMID 33971086.
- ^ Liu, Y; Kuhlman, B [July 2006], "RosettaDesign server for protein design", Nucleic Acids Research, 34 [Web Server issue]: W235–8, doi:10.1093/nar/gkl163, PMC 1538902, PMID 16845000
- ^ Dantas, Gautam; Kuhlman, Brian; Callender, David; Wong, Michelle; Baker, David [2003], "A Large Scale Test of Computational Protein Design: Folding and Stability of Nine Completely Redesigned Globular Proteins", Journal of Molecular Biology, 332 [2]: 449–60, CiteSeerX 10.1.1.66.8110, doi:10.1016/S0022-2836[03]00888-X, PMID 12948494.
- ^ Dobson, N; Dantas, G; Baker, D; Varani, G [2006], "High-Resolution Structural Validation of the Computational Redesign of Human U1A Protein", Structure, 14 [5]: 847–56, doi:10.1016/j.str.2006.02.011, PMID 16698546.
- ^ Dantas, G; Corrent, C; Reichow, S; Havranek, J; Eletr, Z; Isern, N; Kuhlman, B; Varani, G; et al. [2007], "High-resolution Structural and Thermodynamic Analysis of Extreme Stabilization of Human Procarboxypeptidase by Computational Protein Design", Journal of Molecular Biology, 366 [4]: 1209–21, doi:10.1016/j.jmb.2006.11.080, PMC 3764424, PMID 17196978.
| Look up in silico in Wiktionary, the free dictionary. |
- World Wide Words: In silico
- CADASTER Seventh Framework Programme project aimed to develop in silico computational methods to minimize experimental tests for REACH Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals
- In Silico Biology. Journal of Biological Systems Modeling and Simulation
- In Silico Pharmacology
Retrieved from "//en.wikipedia.org/w/index.php?title=In_silico&oldid=1093055085"