2013个新闻

Imaging synapses

在太阳城平台基因组中心的高含量显微镜系统的测试,计算图像分析证实了高度的绿色荧光蛋白标记的突触和染料FM4-64的共定位。研究人员计划高通量筛选来鉴定能够靶向突触fluroescent小分子。

突触调解在大脑神经元之间的沟通,使他们的神经活动重要组成部分。研究表明,突触丢失和功能障碍的人数脑神经衰弱性疾病中发挥作用 - 包括阿尔茨海默病,抑郁症,与自闭症 - 但目前还没有有效的方法存在识别和生活人类大脑成像单个突触。能够定位和量化患者的突触可以大大提高疾病诊断和监测,并有可能提供新的治疗方法。

克拉丽莎韦特, an assistant professor of pathology and cell biology at the 太阳城平台 College of Physicians & Surgeons和 DALIBOR萨姆斯 在化学太阳城平台部,最近也开始与合作 太阳城平台基因组中心的高通量筛选设备 用鉴定小荧光分子能够选择性地定位于突触的目标。如果成功,该项目可能会首次为目标,并在活体人脑成像突触的方法。

2013年12月2日

系统生物学的兴起

该杂志 Genetic Engineering & Biotechnology 新闻 已经发表了在最近给出了几个谈判的文章报告 系统生物学首届研讨会的部门.

作者理查德。斯坦因写道:

“科学是比知识的主体更多,这是一种思维方式,”说卡尔·萨根,大概是他的话从来都不比描绘最新的生物医学领域,系统生物学的一个更有力地相关。

最近的一次研讨会上开创的系统生物学在太阳城平台医学中心的部门是在一个非常吉祥的时间,一个在生物医学,化学,物理,工程,生物信息学和计算机科学的融合,塑造一个充满活力的新学科。

所述制品包括演讲摘要按系统生物学教员百里Honig的(蛋白质 - 蛋白质相互作用),赛义德tavazoie(基因表达动力学),弗吉尼亚康沃尔(合成化学使用酵母),和Peter SIMS(高通量单细胞测量部),以及基调扬声器詹姆斯·科林斯(抗生素和微生物组)。

您可以 在这里阅读全文.

系统生物学系 Symposium

周四,10月17日200多名与会者充满了锤健康科学中心礼堂庆祝最近成立系统生物学的新太阳城平台部。事件从十几个部门的教职员工和其他合作调查人员说,备受瞩目的大范围的计算与系统生物学研究在太阳城平台所追求更多功能通过开拓系统和合成生物学家詹姆斯·科林斯,以及会谈的主题演讲。 

二○一三年十一月二十日

拓扑建模方法的演变

Models of Evolution 在查尔斯·达尔文的精液论文 物种起源 仅存在一个图像,如以下在该物种发散到谱系对像上的树四肢时间分支图案,其可视化进化。与基因组数据的可用性的增加,科学家们试图通过使用类似的系统发育范式来理解在分子水平上进化,但随着系统生物学助理教授系 罗尔·拉巴丹 医师/博士研究生陈韬,和斯坦福大学的数学家贡纳尔·卡森指出了 新的纸张 发表于 科学的美国国家科学院院刊 当以这种方式应用它有一些不足之处。通过开发基于一个称为持久性的同源性方法的新的数学方法,研究人员产生了一些见解,可能无法用其他的方法来发现病毒进化。

研究人员在系统生物学和赫伯特欧文综合癌症中心的太阳城平台部门已经确定,测量与衰老相关的三个基因的表达水平可以用来预测看似低风险前列腺癌的侵略性。使用这三个基因生物标志物,在与现有癌症分期测试相结合,可以帮助医生更好地判断哪些人与早期前列腺癌可以安全地注视着“主动监测”,救了前列腺切除或其他侵入性治疗的风险。 该研究结果在网络版今天发表 科学转化医学.

前列腺癌的超过20万新发病例每年被诊断在美国“大多数癌症的生长缓慢,今后仍将如此,因此他们不需要治疗,”说研究的领导者 科里减弱深,Michael和在太阳城平台医学中心泌尿肿瘤学斯特拉切尔诺教授(CUMC)。 “问题在于,与现有的测试中,我们无法确定生长缓慢,最终将变得有攻击性和扩散出前列腺的很小比例。三基因生物标记物可以采取许多猜测出诊断过程,并确保患者既不过度治疗,也不undertreated“。

Rabadan, 自然遗传学

在近140脑瘤的所有基因突变的分析,已发现最能提高胶质母细胞瘤的基因。通过分析发现了18个新的驱动程序基因(标红),从来没有牵连胶质母细胞瘤之前并正确识别15个以前已知的驱动程序基因(标记为蓝色)。该图显示突变是在不同的数字常见于胶质母细胞瘤(左),经常包含插入(中)的基因,并经常含有缺失(右)。由图蓝点代表的基因在统计学上最有可能是驱动基因。

一个团队太阳城平台医学中心的研究人员已经确定了负责驾驶胶质母细胞瘤,成人脑肿瘤中最常见和最激进型18个新基因。 这项研究是2013年8月5日发表在Journal of 自然遗传学.

哥伦比亚小组利用高通量DNA测序的组合和共同作者开发的统计分析的新方法 罗尔·拉巴丹助理教授系统生物学系,产生候选基因突变是极有可能推动癌症,而不是有没有影响突变的短名单。

考虑与先前的研究这组进行,rabadan和合作者安东尼奥iavarone和安娜lasorella指出,胶质母细胞瘤的大约15%,现在可以与已经被美国FDA批准的药物有针对性沿着这些结果。如在lasorella言论 文章的CUMC编辑部“没有理由为什么这些病人不能在临床试验中接受现在这些药物。”

从太阳城平台医学中心编辑部转载。找到原来的文章 这里 .

Cancer bottlenecks
在正的-1的研究中,研究人员从系统生物学太阳城平台应用技术分析从单个病人的肿瘤基因组信息。我们的目标是确定关键基因,称为 主监管机构  (绿色圆圈),它们虽然不是突变,仍然有必要对癌细胞的存活。 

太阳城平台医学中心(CUMC)的研究人员正在开发一种新的方法对癌症的临床试验,在这种疗法的设计,每次测试一个病人。病人的肿瘤“反向工程”,以确定其独特的遗传特征,并确定现有的美国食品以及可能针对这些药物管理局(FDA)批准的药物。

而不是着眼于通常的突变的基因,可以使用其中只有一个非常小的数来引导成功的治疗策略,所述方法分析细胞的调节逻辑,以确定基因和作为针对肿瘤的生存至关重要的基因对,但没有对正常细胞的关键。 FDA批准的抑制这些基因,然后在病人的肿瘤的小鼠模型中测试,如果成功的药物,被视为对病人潜在的治疗药物 - 从床边到工作台的旅程,然后再返回大约需要六到九个月。

“我们正在采取一种相当不同的方法来调整治疗个别癌症患者,说:”首席研究员安德烈卡利法诺,博士,克莱德和化学系统生物学的海伦吴教授和椅子CUMC新 系统生物学系。 “如果我们已经了解了这种疾病的一两件事,那就是它既有横跨患者和患者个体内的巨大异质性。当我们期望不同患者同一肿瘤亚型或不同细胞中的同一肿瘤内以同样的方式回应治疗,我们做出了巨大的简化。然而,这是研究如何临床正在开展。为了解决这个问题,我们试图了解肿瘤调控一次一个。最终,我们希望能够不治疗的患者以个人为基础,而是基于肿瘤细胞机制的常见漏洞,其中的基因突变只是间接证据。遗传改变是在分子网络肿瘤,但控制点可能是更好的治疗靶点明确责任。”

太阳城平台

与会者在系统生物学退却的2013年6月太阳城平台部。

2013年7月1日生效,在系统生物学哥伦比亚举措现在是系统生物学的太阳城平台部门。该大学受托人的表决通过,这一步识别系统生物学的研究,并已在哥伦比亚发生的教育成长,并正式确立这一新兴的学科,作为在大学研究的主要领域。

安德烈卡利法诺,新部门的主席解释说:“这一成就证明了专门的社区已在哥伦比亚在过去十年中收集各地的系统生物学领域。我们已经目睹了包括创新的实验和定量一项令人信服的科学议程的出现方法来解决重要的生物学和生物医学问题,在那名难以想象短短几年前的方式,这是非常令人兴奋地看到哥伦比亚采取这一步骤,因为系统生物学是对铺平基础和转化研究新的,更合理的方法方式“。

viSNE

visne揭示的癌症从与急性骨髓性白血病患者采取的细胞的样品中的进展。细胞根据所指示的细胞标志物的表达的强度着色,可实现的表达模式比较之前和之后复发。例如,FIT3表示诊断样品主要是在,而CD34复发样品中出现。

研究人员在系统生物学哥伦比亚主动已经开发了使科学家能够可视化并解释由单细胞测量技术产生高维数据如质谱术的计算方法。的方法中,称为visne(可视交互随机邻居嵌入), 刚刚公布 在网络版 自然生物技术。它具有特别相关的癌症研究和治疗。太阳城平台医学中心 报告:

研究人员现在明白了,在个体内的癌症能够携带不同的分子特征的细胞亚群。电池组可以彼此不同的行为,包括他们对治疗的反应。的能力,研究单细胞,以及鉴定和个体内表征癌的细胞亚群,可能导致诊断和治疗的更精确的方法。

“我们的方法不仅将使科学家探索肿瘤细胞的异质性和表征耐药的癌细胞,但也将允许医生追踪肿瘤的进展,发现耐药肿瘤细胞,并检测癌细胞增加的微量复发的风险,说:”共同资深作者 戴纳·佩尔在太阳城平台生物科学和系统生物学的副教授。

Figure

在中心代谢个体生化反应肿瘤诱导的基因表达变化。 

从22的癌症类型的大型研究分析基因表达数据已经确定的与癌症相关的代谢表达的变化范围很广。分析为首 丹尼斯vitkup,第一作者胡洁,一个博士后研究的科学家在vitkup实验室,具有多机构的合作者组,还确定了数百个潜在的药物靶点,可以切断肿瘤的燃料供应或与其合成所必需的基本元素干扰能力肿瘤生长。研究 刚刚公布 在网络版 自然生物技术 .

太阳城平台医学中心 报告:

结果应该斜坡上升研究与癌症的代谢,在20世纪初统治癌症研究和近期进行了一次复兴场干扰药物。

Attractor Metagenes - DREAM7

团队吸引梅塔日内斯收到了奖在dream7会议。古斯塔沃stolovitzky(IBM研究),亚当·马戈利斯(SAGE生物网络),迪米特里斯·阿纳斯塔西,泰贤欧阳伟,易诚,斯蒂芬的朋友(SAGE生物网络),埃尔汗比拉尔(IBM研究中心)

教授的团队 迪米特里斯·阿纳斯塔西 和研究生伟易诚和泰贤欧阳已被公认的圣人生物网络的最佳表演者 - 梦想乳腺癌预后的挑战。 这个挑战,组织成反向工程评估和方法(dream7)第七对话的一部分四位一体,旨在评估参与者的计算模型,利用患者的临床资料和分子分析数据预测乳腺癌存活的能力。作为这一成就的奖励,该杂志 科学转化医学 刚刚发表了一篇论文 从描述他们的模型anastassiou实验室。这也是该杂志的这一问题,其中包括封面主题 第二条 描述的挑战。

太阳城平台的研究人员根据以往的工作自己的梦想进入,以确定他们所谓的“吸引梅塔日内斯,”台,他们已经发现存在与许多癌症类型变化非常小强共表达的基因。而且,这些梅塔日内斯似乎与癌症特定属性,包括染色体的不稳定,上皮 - 间质转变,和淋巴细胞特异性免疫应答相关。作为伟易诚在圣人突触评论说:“我们喜欢认为这三个主要吸引梅塔日内斯为代表的三个关键‘癌症生物信息学标志,’反映了癌细胞失控分裂和侵入周围组织的能力,以及能力生物体招募特定类型的免疫应答的疾病作斗争的“。

哈里斯旺哈里斯旺 已加入太阳城平台医学中心在系统生物学在哥伦比亚主动的助理教授,病理学和细胞生物学系。他的研究重点是了解异构微生物群落内开发生态系统的演变。利用基因工程,DNA合成,和新一代测序方法,他研究了微生物种群的基因组是如何形成的,维护自己,随着时间的推移发生变化,境内和微生物群落。他的目标是利用合成生物学的方法来设计的微生物种群,如在肠道和其他地方在人体中发现的生态环境,在可能改善人类健康的方式。

搜索es for hyperglycemia-related terms

在三个用户群寻找高血糖有关条款的用户的比例,超过12个月的搜索日志数据的每周计算。背景指的是谁寻求独立的药物在用户的搜索历史中存在的高血糖症有关的症状或术语的所有搜索的一部分。

虽然美国食品和药物组织和其他机构收集和分析药品不良反应的报告,对于单一药物和药物之间的相互作用警报常常延误是由于所花费的时间来积累的证据。太阳城平台系统生物学教员的部门 尼古拉斯·塔通蒂在与斯坦福大学和微软研究院的研究人员合作,假设网络可以为用户提供药物不良事件的早期线索,因为他们寻求他们所遇到的太阳城平台网络信息的症状。 一个新的文件解释他们的结果.

作为测试,tatonetti和同事们问它是否有可能从2010年分析网页搜索日志作为斯坦福大学postfoc检测抗抑郁药帕罗西汀和抗胆固醇药普伐他汀之间相互作用的证据,tatonetti和他的同事使用的数据挖掘算法来分析FDA的不良事件报告记录,追溯发现这个组合与某些患者的高血糖(高血糖)相关联。在这个新项目中,上述协会确定,看看他们如何经常进入与高血糖和一个或下调查两种药物搜索词前的研究人员分析了数以百万计的互联网用户的搜索日志从一个周期。 (参与这项研究由自愿安装了Web浏览器的扩展,匿名跟踪他们的活动选择加入)。

高通量筛选的有效和严格控制的条件下进行上千次实验的能力,使之在基本和平移生物学研究的重要工具。在太阳城平台 JP苏兹贝格哥伦比亚基因组中心化学探针合成设施 为有兴趣在他们的工作中运用高通量实验的研究人员一个灵活的平台。在2012年12月17日,基因组中心举办座谈会,凸现其在高通量筛选的能力,解释的重要作用合成化学高通量筛选播放,并描述了已经利用这些在太阳城平台最近的一些研究项目工具。

如高通量筛选核心科学主任 查尔斯·卡兰 所解释的,在基因组中心操作的一套先进的技术的自动化液体处理,机器人检测实现中,和高通量,高含量显微镜。基因组中心还提供太阳城平台的研究人员访问几个大集合用于进行高通量筛选。这些包括哥伦比亚细胞系百科全书,其中包括来自世界各地收集的850个肿瘤细胞系,以及通过化学探针合成设施研究者策划了化学多样性文库。这个“工具箱”给哥伦比亚调查访问组预选已经预测到导致最高质量的潜在命中化合物。卡兰还报告说,基因组中心最近谈判与Sigma Aldrich公司的安排在哥伦比亚在大大折扣优惠给访问该公司的shRNA的克隆研究。

itsik pe'eritsik pe'er在计算机科学和系统生物学哥伦比亚计划的成员,系副教授使用数学和计算机分析来确定成立德系犹太人的遗传组成。通过分析数百他们的后代的完整DNA序列在纽约市地区,并比较它们引用套非德系的DNA,他的目标是找出与疾病,如泰萨二氏,克罗恩相关的特定的德系遗传突变,和帕金森氏病。如 在哥伦比亚新​​闻新文章 解释:

通过检查被大量相关个体共享DNA片段的相似性,他的实验室开发的统计模型,让他做出整个人口的概括。基因的每个儿童从每个亲本继承混合行进在该保持在一起,并且是从一代到下一个非常一致的码长的序列。

“基因块的大小变得每一代更小,但它们在减少一致的和可预测的速度。因此,pe'er可以用他的模型,通过测量它们的共同DNA的长度来确定两个人共享的远缘关系段“。

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细胞的原产模型癌症生物学表明,一些肿瘤比其他的,因为从其中产生的细胞谱系的差异更积极。在前列腺,有三种类型的上皮干细胞 - 管腔细胞,基底细胞和罕见的神经内分泌细胞。出现了在科学文献中有一定差距,但是,太阳城平台是否管腔细胞,基底细胞,或两者都可以作为肿瘤起源细胞作用。

在杂志上在线发表的一篇论文 自然细胞生物学,研究人员在系统生物学成员的太阳城平台部门的实验室 迈克尔·沉, 安德烈卡利法诺科里减弱深 承担前列腺基底细胞特性的小鼠模型进行综合分析。他们使用了一种称为遗传连锁的标记技术来研究干细胞功能的多种测定相同的细胞群。

研究表明,在已出版的文献不符的产生是因为其内源性组织微环境之外进行研究时基底干细胞特性可以改变;即,在体外细胞培养和组织移植测定。为了避免这个问题,他们提出,遗传谱系体内追踪应考虑用于识别生理相关的干细胞的黄金标准。