Modularita (biologie)

Kromě toho, že vykazují bezškálové a malé světové vlastnosti, se zdá, že biologické sítě vykazují modularitu v topologické struktuře. V oblasti síťové biologie závisí definice uzlů a hran v dané síti na typu zkoumané sítě. Například v síti proteinových interakcí uzly korespondují s jednotlivými proteiny a hrany představují interakce mezi nimi (buď prostřednictvím přímé fyzikální interakce, nebo zprostředkované sloučeninami). Metabolické sítě naproti tomu obsahují metabolitové uzly a hrany, které představují specifické enyzmy, které je spojují (při katalyzaci biochemických reakcí). Stejně jako u všech typů sítí umožňuje modularita v biologických sítích poloautonomní fungování podskupin uzlů a hran.

Koncept modularity se znovu objevuje v měřítku orgánů a vývojových jednotek. Proč existují odlišné typy buněk uspořádané do prostorových agregací (orgánů) a jaké jsou výhody segmentovaného tělesného plánu, který obsahuje různé moduly (například hrudní a břišní segmenty členovce) a kde jeden z možných rozdílů mezi druhy je v počtu jednotlivých typů modulů, které mají?

Zajímavé je, že tato vlastnost vedla výzkumníky k domněnce, že modularita propůjčuje systému určitý stupeň vývojovosti tím, že umožňuje specifickým vlastnostem (tj. síťovým podskupinám) procházet změnami, aniž by zásadně měnila funkčnost celého systému. V podstatě každý modul se může volně vyvíjet uvnitř, pokud rozhraní mezi moduly zůstávají konzistentní. To by naznačovalo, že metabolické cesty na okrajích mezi moduly jsou relativně omezenější. Má se za to, že existuje optimální stupeň modularity pro každý daný organismus.

Doporučujeme:  Bias