Biología de sistemas

Abstract

La Biología de Sistemas o Biología Sistémica es un nuevo campo científico que se interesa por el estudio de los sistemas biológicos (moleculares, organísmicos, ecosistémicos, etc.) basándose en el conocimiento de las propiedades que surgen como producto de las relaciones de sus componentes. Esta monografía surge gracias al gran avance que ha tenido la Biología de Sistemas en los últimos años, en donde cada día se dispone de mayor cantidad de información en campos relacionados con la Biología, esto en gran medida gracias a la era post-genómica. Dicho impacto se ve reflejado en el incremento del número de publicaciones que contiene la frase ―Biología de Sistemas‖ en la última década. Siendo un área de investigación científica que se preocupa del estudio de procesos biológicos usando un enfoque sistémico, lo cual la hace de manera indiscutible un tema de frontera para el desarrollo del nuevo conocimiento científico en las ciencias naturales, por no decirlo también, en otras áreas del conocimiento con las que existe una retroalimentación muy marcada, como lo es la Física, las Matemáticas, la Informática, tan solo por mencionar algunas. La Biología de Sistemas se presenta entonces como una de las máximas actualidades científicas, debido a que esta implica el uso de mediciones sistémicas, con la finalidad de construir modelos computacionales de procesos biológicos. Se cumplen dos objetivos principalmente, el primero consiste en obtener grandes cantidades de información sobre los sistemas biológicos en su conjunto, a través de experimentos de alto rendimiento que proporcionan datos relativamente superficiales y ruidosos (ej. Proyecto Genoma Humano) del sistema analizado. El segundo objetivo de la Biología de Sistemas consiste en construir con estos datos una ciencia que permita conocer los principios que participan en el funcionamiento de los sistemas biológicos, basándose en las interacciones que existen entre los componentes de dicho sistema (ej. creación de modelos). Todo esto mediante el análisis de la estructura, la dinámica y la función de los sistemas en su ―todo‖, en lugar de examinar las características de las partes aisladas. La Biología de Sistemas posee como bastiones fundamentales la Biología experimental, los análisis in silico y el análisis sistémico, algunos de los cuales actúan de manera separada, por lo cual en este nuevo enfoque investigadores teóricos y experimentales se colaboran de manera estrecha. Se genera entonces una relación en la cual surge una cohesión entre el trabajo de laboratorio y el desarrollo y análisis de modelos. Su desarrollo como ciencia se obtiene gracias a dos grandes raíces una en la Biología y la otra en los Sistemas, co-ayudadas por los nuevos desarrollos informáticos. Es en la actualidad la Biología de Sistemas una de las áreas de investigación con mayor impacto a nivel mundial debido a que su aplicación (Biología Sintética) se ve involucrada en todos los campos del desarrollo humano. Su impacto va más allá de lo que se está realizando actualmente, ni siquiera nuestra imaginación puede prever hasta donde conducirá todo este nuevo flujo de información. Su visión de intentar entender la complejidad viviente a nivel sistémico la llevara durante mucho tiempo a trasegar de la mano con muchas otras áreas del conocimiento para lograr sus objetivos. Dicha visión integradora surge del nuevo paradigma de investigación basado en las teorías formuladas desde las Ciencias de la Complejidad. De ahí su carácter holístico que tiene como finalidad poder entender los sistemas biológicos mediante la formulación de teorías, modelos matemáticos y simulaciones.