Quelltext der Seite Systembiologie

Systembiologie vgl. [[Physiom-Projekt]]

= Systembiologie =
[[Datei:Genomics GTL Pictorial Program.jpg|mini|320px|Systembiologische Vorgehensweise]]
Die '''Systembiologie''' (Synonym: ''Systeomik'', {{enS|''systems biology''}}, {{lang|en|''integrative biology''}} oder {{lang|en|''predictive biology''}})<ref name="Stefan Schuster, Roland Eils and Klaus Prank">[[Stefan Schuster (Biophysiker)|Stefan Schuster]], Roland Eils, Klaus Prank: ''5th International Conference on Systems Biology (ICSB 2004), Heidelberg, October 9–13, 2004.'' In: ''Biosystems.'' Volume 83, Nr. 2–3, February-March 2006, S. 71–74.</ref> ist ein Zweig der [[Biowissenschaften]], der versucht, biologische [[Organismen]] in ihrer Gesamtheit zu verstehen.

Das Ziel ist, ein integriertes Bild aller regulatorischen Prozesse über alle Ebenen vom [[Genom]] über das [[Proteom]] zu den [[Organellen]] bis hin zum [[Verhaltensbiologie|Verhalten]] und zur [[Biomechanik]] des Gesamtorganismus zu bekommen<!--, indem es die Wechselwirkungen zwischen Molekülen und Physiologie untersucht-->. Wesentliche Methoden zu diesem Zweck stammen aus der [[Systemtheorie]] und ihren Teilgebieten. Da aber die mathematisch-analytische Seite der Systembiologie nicht perfekt ist, kommen als Forschungsmethoden häufig [[Computersimulation]]en und [[Heuristik]]en zum Einsatz.

Die Systembiologie führt die Zeit als wichtigen Faktor wieder in die [[Molekularbiologie]] ein. Diese vermied bisher eher Überlegungen über den exakten zeitlichen Ablauf von Reaktionen; ganz im Gegensatz zur [[Biochemie]]. Die Systembiologie kehrt zur biochemischen Sichtweise der Welt zurück, macht sich Gedanken über Prozesse und wie diese sich im Laufe der Zeit verändern, jedoch mit einer radikalen Erweiterung der Skala. In der Systembiologie werden tausende [[Reaktant]]en beobachtet, wodurch Systembiologie in einer deutlich dynamischeren Sichtweise der Biologie resultiert als die der klassischen Molekularbiologie oder [[Genetik]].

== Definitionen ==
* {{" |Text=Das Vermessen und Berechnen des Lebens an einem bestimmten Moment und um diesen Moment herum: Exakt das ist Systembiologie.|Autor=[[Nikolaus Rajewsky]]}}<ref>[[Peter Spork]]: ''[https://www.berliner-zeitung.de/gesundheit-oekologie/revolution-in-der-medizin-wie-wir-unsere-gesundheit-kuenftig-berechnen-li.152614 Revolution in der Medizin: Wie wir unsere Gesundheit künftig berechnen.]'' [[Berliner Zeitung]] vom 10. Mai 2021; Peter Spork: ''[https://www.riffreporter.de/de/wissen/systembiologie-gesund-rechnen-mathematik-modellierung Was ist Systembiologie? Wie wir uns gesund rechnen.]'' [[RiffReporter]] vom 29. März 2021.</ref>
* Eine Disziplin am Schnittpunkt zwischen [[Biologie]], [[Mathematik]] und [[Physik]], welche experimentelle und rechnerbetonte Ansätze vereint, um biologische Prozesse in Zellen, Geweben und Organismen zu verstehen.<ref name="The National Institute of General Medical
Sciences at NIH">The National Institute of General Medical
Sciences at NIH: ''National Centers for Systems Biology''. 2007.</ref>
* Um Biologie auf einer systemischen Ebene zu verstehen, müssen die Struktur und die Dynamik der zellulären Funktionen sowie der Funktionen des Organismus und nicht die Eigenschaften isolierter Teile einer Zelle oder eines Organismus untersucht werden.<ref name="Kitano, H.">H. Kitano: ''Computational systems biology.'' In: ''Nature.'' 420, 2002, S. 206.</ref>
* Systembiologie untersucht nicht einzelne Gene oder Proteine zu einem bestimmten Zeitpunkt, wie das die letzten 30 Jahre erfolgreich praktiziert wurde. Sie untersucht das Verhalten und das Verhältnis aller Elemente in einem bestimmten biologischen System, während es funktioniert.<ref name="Ideker, T., Galitski, T., and Hood, L.">T. Ideker, T. Galitski, L. Hood: ''A new approach to decoding life: Systems Biology.'' In: ''[[Annu. Rev. Genomics Hum. Genet.]]'' 2, S. 343.</ref>
* Systembiologie versucht, das Verhalten eines biologischen Prozesses, welcher Störungen ausgesetzt wurde, quantitativ vorherzusagen, so dass dieses quantitative Verfahren seine Stärke auf expliziter Einbeziehung der am Prozess beteiligten Komponenten, ihrer Interaktionen und realistischer Werte ihrer Konzentrationen, Aufenthaltsorte und Zustände begründet.<ref name="Anderson, J.">J. Anderson: ''The National Institute of General Medical Sciences at NIH.'' 2003.</ref><ref name="Ideker T, Winslow LR, Lauffenburger DA.">T. Ideker, L. R. Winslow, D. A. Lauffenburger: ''Bioengineering and systems biology.'' In: ''Ann Biomed Eng.'' 34(2), Feb 2006, S. 257–264.</ref>
* Die Systembiologie zielt darauf ab, zu einem umfassenden quantitativen Verständnis der dynamischen Interaktionen zwischen den Bausteinen und Komponenten eines biologischen Systems zu gelangen, um das Verhalten des Systems als Ganzes zu verstehen und Vorhersagen zu ermöglichen. Zur Erreichung dieses Ziels werden mathematische Konzepte auf biologische Systeme angewandt. Von zentraler Bedeutung ist hierbei ein interaktiver Prozess zwischen Laborexperiment und Modellierung im Computer.

== Geschichte ==
* Das Konzept integrativer Studien biologischer Systeme ist nicht neu. Ein biologisches Teilgebiet, in welchem [[Systemanalyse]] bereits seit mehreren Jahrzehnten betrieben wird, ist die [[Ökologie]]. Die berühmte [[Lotka-Volterra-Gleichung]] von 1931 kann bereits als systemischer Ansatz gewertet werden.<ref name="Volterra, 1931">V. Volterra: ''Leçon sur la théorie mathématique de la lutte pour la vie.'' Gauthier-Villars, Paris 1931.</ref>

* Als Vorläufer der Systembiologie kann die [[Allgemeine Systemtheorie]] von [[Ludwig von Bertalanffy]] angesehen werden.

* Die Bedeutung der Systembiologie wurde 1948 von [[Norbert Wiener]] erkannt.<ref name="Wiener Norbert">Norbert Wiener: ''Cybernetics or Control and Communication in the Animal and the Machine.'' The MIT Press, Cambridge, MA 1961.</ref>

* Als Pioniere der Systembiologie gelten die britischen Neurophysiologen und Nobelpreisträger [[Alan Lloyd Hodgkin]] und [[Andrew Fielding Huxley]], die 1952 mit dem mathematischen Modell einer Nervenzelle die Grundlagen für die mathematische [[Biosimulation|Simulation]] von Lebensprozessen auf Basis von Differenzialgleichungen legten.<ref name="Hodgkin, A.L., Huxley, A.F.">A. L. Hodgkin, A. F. Huxley: ''A quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve.'' In: ''[[J Physiol]].'' 117, 1952, S. 500–544. PMID 12991237.</ref>
[[Datei:andrew huxley trinity.png|mini|100px|Andrew Huxley, Juli 2005]]

* 1960 erregte [[Denis Noble]] mit der Publikation seiner Doktorarbeit in der Zeitschrift ''[[Nature]]'' Aufsehen; er präsentierte darin das erste mathematische Modell eines schlagenden Herzens, mit dem neue Medikamente und [[Defibrillation]]sgeräte am Computer getestet werden können.<ref name="Noble, D.">D. Noble: [http://www.nature.com/nature/journal/v188/n4749/abs/188495a0.html ''Cardiac action and pacemaker potentials based on the Hodgkin-Huxley equations'']. In: ''[[Nature]].'' 188, 1960, S. 495–497.</ref>
* Der Begriff Systembiologie ist seit den 60er Jahren in Gebrauch; ursprünglich in Verbindung mit dynamischen Interaktionen, mathematischer Modellierung und Simulation biologischer Signalwege.<ref name="Wolkenhauer O., Klingmüller U.">O. Wolkenhauer, U. Klingmüller: ''Systems Biology: From a Buzzword to a Life Sciences Approach.'' In: ''BIOforum Europe.'' 04/2004, Git Verlag, Darmstadt, S. 22–23.</ref>

* 1970 beschrieb [[Jacques Monod (Biologe)|Jacques Monod]], der an regulatorischen Proteinen forschte, insbesondere an [[Allosterie|allosterischen]] [[Enzym]]en, die [[Kybernetik]] bzw. feedback-regulierten Mechanismen auf molekularem Level.<ref name="Monod, J.">J. Monod: ''Le hasard et la nécessitté.'' Seuil, Paris 1970.</ref>

* Der Durchbruch für die Systembiologie kam um die Jahrtausendwende durch die Entwicklung von Hochdurchsatztechnologien zur Messung von Genexpression, Proteinexpression und Protein-Protein Interaktion auf molekularem Level und dem Abschluss des [[Humangenomprojekt]]s und zahlreicher anderer Genomprojekte. Die Flut der dabei erhaltenen Daten für etwa drei Milliarden Basenpaare und über eine Million Proteine pro Zelle macht es unmöglich, alle theoretisch denkbaren und interessierenden Experimente im Labor durchzuführen. Deshalb ist die Modellierung am Computer zur Voraussetzung für die Auswahl der erfolgversprechendsten Ansätze geworden.

Die verbreitete Nutzung des [[Internet]]s war eine Grundvoraussetzung für den Durchbruch der Systembiologie, da erst damit die gemeinsame Nutzung riesiger Datenmengen in internationaler Zusammenarbeit ermöglicht wurde.

Den aktuellen Stand der Wissenschaft kann man in spezialisierten Fachzeitschriften, wie Molecular Systems Biology, sowie auf zahlreichen internationalen Kongressen wie z.&nbsp;B. der ICSB verfolgen.

== Methodische Ansätze ==
[[Datei:Systembiologie.jpg|mini|Schematische Darstellung der systembiologischen Vorgehensweise]]

Ein systembiologischer Ansatz umfasst sich wiederholende Zyklen von [[Experiment]]en und hypothesengetriebener [[Modellierung]]:
# Eine vollständige Charakterisierung der wesentlichen Bestandteile eines [[Organismus]], wie seine [[Molekül]]e und deren Interaktion und wie diese Interaktionen die Funktion der Zelle regulieren.
# Analyse der Reaktionen eines Organismus auf Störungen, wie Deletion oder Überexpression von Genen, Änderung der Wachstumsbedingungen oder Stimulation mit [[Hormon]]en.
# Eine zeitliche und räumliche Charakterisierung der [[Zelle (Biologie)|Zellen]], z.&nbsp;B. deren [[Kompartimentierungsregel|Kompartimentierung]], [[Vesikulartransport]] und [[Dynamik (Physik)|Dynamik]] der unterschiedlichen Komponenten.
# Anschließend werden die gewonnenen Informationen in mathematische Modelle übersetzt, um das gewonnene Wissen zu testen und [[Hypothese]]n zu formulieren und gegebenenfalls das Modell anhand der experimentell gewonnenen Erkenntnisse zu verbessern.

Anhand dieser mathematischen Modelle kann das Verhalten eines Systems unter bestimmten Bedingungen vorhergesagt werden und letztendlich neue Strategien entwickelt werden, um Zellen zu manipulieren und zu kontrollieren, was letztendlich zu Entwicklung neuer Medikamente führen kann.

Grundsätzlich unterscheidet man
# [[Top-down]]-Ansatz: In den Forschungszweigen der '[[-omik]]', wie [[Genomik]], [[Proteomik]], [[Toponom]]ik, [[Transkriptomik]], [[Metabolomik]], [[Glycomik]], [[Interaktomik]], Intergenomik und [[Fluxomik]], erwies sich der Top-down-Ansatz als die vorherrschende Methode der Wahl. Der Top-down-Ansatz beginnt mit der „[[Vogelperspektive]]“, d.&nbsp;h., es werden zuerst experimentelle Daten mit Hochdurchsatzmethoden erzeugt und gesammelt, und anschließend versucht man in diesen Daten biologische Mechanismen zu entdecken und zu charakterisieren. Das Hauptziel des Top-down-Ansatzes ist es, neue molekulare Mechanismen durch Analyse experimenteller Daten und Formulierung von Hypothesen, welche wiederum durch Experimente überprüft werden, zu entdecken.
# [[Bottom-up]]-Ansatz: Der Bottom-up-Ansatz ermittelt die Eigenschaften eines bereits charakterisierten Subsystems, indem die Interaktionen einer jeden Komponente beschrieben werden. Diese mathematischen Modelle werden anschließend verwendet, um das Verhalten des jeweiligen Systems vorherzusagen. Das Ziel dieses zweiten Ansatzes ist die Kombination der verschiedenen Stoffwechselwege zu einem Modell des ganzen Systems mit dem Endziel der [[Synthetische Biologie|synthetischen Biologie]]. Bottom-up-Ansätze benötigen:
## Detaillierte Informationen über die kinetischen und physikalisch chemischen Eigenschaften der einzelnen beteiligten Komponenten.
## Detaillierte Daten über die Reaktion des Systems auf externe Reize.
## Detaillierte Computermodelle, um Hypothesen zu testen, das Modell zu verbessern und Vorhersagen machen zu können.
## Entwicklung von Werkzeugen zur Darstellung und Analyse der erzeugten Modelle.<ref name="Bruggemann, F.J, Westerhoff, H.V.">F. J. Bruggemann, H. V. Westerhoff: ''The nature of systems biology.'' In: ''Trends in Microbiology.'' Vol. 15 No. 1.</ref>

{{Belege fehlen}}
Gegenwärtig diskutiert man in der Wissenschaftsphilosophie inwiefern man die Philosophie der Physik auf diejenige der Systembiologie übertragen kann. Offensichtlich handelt es sich beim Forschungsfeld der Systembiologie um eine Erweiterung der klassischen Molekularbiologie mit mathematischen Methoden. Da die mathematische Modellbildung in der Systembiologie eine ähnlich große Rolle spielt wie in der Physik dachte man anfangs man könne die der Physik zugrunde liegende Epistemologie auf die Systembiologie übertragen. Jedoch fehlt es der Systembiologie an universalen Theorien wie der allgemeinen Relativitätstheorie oder den Maxwellschen Grundgleichungen der Elektrodynamik. Es scheint deswegen nötig zu sein, eine eigene Philosophie der Systembiologie zu entwickeln.

== Mathematik und Modellierung ==
Die Basis beider Ansätze sind [[Differenzialgleichung]]en, die die Veränderung von biologischen Phänomenen zu einem bestimmten Zeitpunkt <math>t</math> beschreiben. So ändert sich z.&nbsp;B. das Membranpotenzial einer Nervenzelle nach dem [[Hodgkin-Huxley-Modell]] u.&nbsp;a. als Funktion der Ionenströme von [[Kalium]] und [[Natrium]]:

:<math>C \cdot \frac{\mathrm dV}{\mathrm dt} = I_\mathrm{ext} - I_\mathrm{K} - I_\mathrm{Na} - I_\mathrm{L} </math>.

== Beispiele für Systembiologie ==
* ''Prinzipien bakterieller Signalnetzwerke'':
Biochemische Netzwerke in Zellen müssen in einer chaotischen Umgebung mit nicht perfekten Komponenten zuverlässig funktionieren.
Markus Kollman und Kollegen<ref name="Kollmann M., Bartholome K., Lovdok L., Timmer J., Sourjik V.">M. Kollmann, K. Bartholome, L. Lovdok, J. Timmer, V. Sourjik: ''Design principles of a bacterial signalling network.'' In: ''Nature.'' 438, 2005, S. 504–507.</ref> konnten 2005 durch Kombination von Experimenten und Modellierung am Computer zeigen, dass ''[[Escherichia coli]]'' das kleinste, ausreichend robuste chemotaktische System hat, welches eine präzise chemotaktische Antwort des Organismus erlaubt, während die Kosten für den Organismus minimiert sind.

* ''Verteilung der [[Haarfollikel]]'':
Die gleichmäßige Verteilung der Haarfollikel hat Wissenschaftler schon lange fasziniert. Sick und Kollegen<ref name="Sick S., Reinker S., Timmer J., Schlake T.">S. Sick, S. Reinker, J. Timmer, T. Schlake: ''WNT and DKK determine hair follicle spacing through a reaction-diffusion mechanism.'' In: ''[[Science]].'' 314, 2006, S. 1447–1450.</ref> konnten mittels eines ''reaction-diffusion''-Modells zeigen, dass das Protein WNK und sein Inhibitor DKK die Dichte der Haarfollikel erhöhen können und dass noch weitere Signaltransduktionswege am Verteilungsmuster der Haarfollikel beteiligt sind.

* ''[[JAK-STAT-Signalweg]]'':
Der [[JAK-STAT-Signalweg]] ist an vielen [[Signalweg]]en von an der Zelloberfläche liegenden [[Rezeptor (Biochemie)|Rezeptoren]], wie z.&nbsp;B. dem für [[Erythropoetin|Epo]], beteiligt.
Swameye I. und Kollegen<ref name="Swameye I., Müller T.G., Timmer J., Sandra O., Klingmüller U.">I. Swameye, T. G. Müller, J. Timmer, O. Sandra, U. Klingmüller: '' Identification of nucleocytoplasmic cycling as a remote sensor in cellular signaling by data-based modeling.'' In: ''[[Proc. Natl. Acad. Sci.]]'' 100, 2003, S. 1028–1033.</ref> konnten anhand mathematischer Modellierung des [[JAK-STAT-Signalweg]]s zeigen, dass das STAT5-[[Protein]], welches experimentellen Messungen nicht direkt zugänglich war, periodisch vom [[Zellkern]] zum [[Zytoplasma]] und zurück transportiert wird. Das dabei im Zuge der Aktivierung von STAT5 die beiden Isoformen STAT5A und STAT5B randomisiert Homo- und Heterodimere bilden und diese nach deren Translokation unterschiedliche Retentionszeiten im Zellkern haben, konnte später ebenfalls in einem systembiologischen Ansatz mithilfe von mathematischer Modellierung von Böhm M. E. und Kollegen gezeigt werden.<ref>M. E. Böhm, L. Adlung, M. Schilling, S. Roth, U. Klingmüller, W. D. Lehmann: ''Identification of Isoform-Specific Dynamics in Phosphorylation-Dependent STAT5 Dimerization by Quantitative Mass Spectrometry and Mathematical Modeling.'' In: ''J Proteome Res.'' 13, 2014, S. 5685–5569. PMID 25333863</ref>

== Förderprojekte ==
=== National ===
Die Systembiologie und ihre Methodenentwicklung wird nachhaltig durch die [[EU]] im Rahmen des
[[Forschungsrahmenprogramm|6. und 7. Rahmenprogramms]] gefördert. Das [[Bundesministerium für Bildung und Forschung]] (BMBF) fördert die Systembiologie bereits seit 2004 im Rahmen des Forschungsprojekts HepatoSys (Kompetenznetz
Systembiologie des Hepatozyten).

Seit Januar 2007 fördert das [[BMBF]] die deutsche Systembiologie mit dem Förderprogramm „Biotechnologie – Chancen nutzen und gestalten“ [[FORSYS]] (Forschungseinheiten der Systembiologie-FORSYS) mit vier Zentren für Systembiologie. Die vier FORSYS-Zentren befinden sich in [[Freiburg im Breisgau]] (FRISYS – Freiburg Initiative for Systems Biology, Sprecher: [[Wolfgang R. Hess]]), [[Heidelberg]] (VIROQUANT – Systems Biology of Virus-Cell Interactions), [[Potsdam]] (GoFORSYS) und [[Magdeburg]] (in Zusammenarbeit mit dem [[Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme]]). FORSYS ist als „Leuchtturm der deutschen Systembiologie“ konzipiert und wird mit dem Programm „Partner der Forschungseinheiten Systembiologie – FORSYS-Partner“ weiter ausgebaut.
Ein weiterer Großverbund von Forschungsprojekten wird seit 2007 durch die [[Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren|Helmholtz-Gemeinschaft]] gefördert. Die „Helmholtz-Allianz Systembiologie“ beschäftigt sich vor allem mit der Erforschung von Ursachen komplexer Erkrankungen. An ihm sind die Helmholtz Zentren [[DKFZ]], [[FZJ]], [[Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung|HZI]], [[GSF – Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit|GSF]], [[Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin|MDC]] und [[Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ|UFZ]] beteiligt. Neben Wissenschaftlern aus der Helmholtz-Gemeinschaft werden eine Vielzahl von externen Kooperationspartnern gefördert.

=== Transnational ===
SysMO („Systembiologie an Mikroorganismen“ oder „Systems Biology of Microorganisms“) ist eine transnationale Initiative zur Forschungsförderung, die vom [[Bundesministerium für Bildung und Forschung]] gemeinsam mit dem Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur in [[Österreich]], der [[Niederlande|Niederländischen]] Organisation für wissenschaftliche Forschung, dem Wissenschaftsrat von [[Norwegen]], dem Ministerium für Bildung und Wissenschaft in [[Spanien]] und dem Wissenschaftsrat für [[Biotechnologie]] und biologische Forschung in [[Vereinigtes Königreich|Großbritannien]] getragen wird.<ref>[http://www.bmbf.de/foerderungen/4792.php Bekanntmachung des BMBF]</ref> Das Ziel von SysMO ist die Etablierung einer Systembiologie einzelliger Mikroorganismen. Aus Österreich sind 2, aus [[Deutschland]] 29, aus Norwegen 7, aus Spanien 9, aus den [[Niederlande]]n 15, aus [[Vereinigtes Königreich|Großbritannien]] 22, aus [[Tschechien]] 1, aus [[Frankreich]] 2 und aus der [[Schweiz]] 4 Gruppen Teil der SysMO Initiative.

== Kritik ==
Der Nobelpreisträger und Biologe [[Sydney Brenner]] charakterisierte das Fachgebiet in einem Paper als „low input, high throughput, no output science.“<ref name="DOI10.1038/nrm2320">Errol C. Friedberg: ''Sydney Brenner.'' In: ''[[Nature Reviews Molecular Cell Biology]].'' 9, 2008, S.&nbsp;8–9, [[doi:10.1038/nrm2320]].</ref>

== Siehe auch ==
* [[Stöchiometrische Matrix]]
* [[biochemische Zyklen]]
* [[biomedizinische Kybernetik]]
* [[Biologische Kybernetik]]
* [[Neuroinformatik]]
* [[Computational Neuroscience]]
* [[Grid-Computing]]
* [[Netzwerktheorie]]
* [[Netzwerkinferenz (Systembiologie)|Netzwerkinferenz]]
* [[-omik]],
* [[Partielle Differentialgleichung]]
* [[Petri-Netz]]
* [[Proteomik]]
* [[Regelung (Natur und Technik)|Regelung]]
* SBML ([[Systems Biology Markup Language]])
* [[Synthetische Biologie]]
* [[Theoretische Biologie]]
* [[Bioinformatik]]
* [[Physiologie]]
* [[Bioökonomie]]

== Literatur ==
=== Deutsch ===
* Wolfgang Wiechert: ''Systembiologie – Eine interdisziplinäre Herausforderung.'' Schöningh, Paderborn 2004, ISBN 3-506-72876-8.
* Andreas Kremling: '' Kompendium Systembiologie – Mathematische Modellierung und Modellanalyse.'' Vieweg + Teubner, 2011, ISBN 978-3-8348-1907-9.
* Detlef Weinich: ''Systembiologie – Dynamik und Wechselbeziehungen als Forschungsgegenstand. Wurzeln und Bedeutung des Netzwerkdenkens im neueren Wissenschaftsverständnis.'' In: ''Würzburger medizinhistorische Mitteilungen.'' 21, 2002, S. 473–489.
* [[Peter Spork]]: ''Die Vermessung des Lebens. Wie wir mit Systembiologie erstmals unseren Körper ganzheitlich begreifen – und Krankheiten verhindern, bevor sie entstehen.'' Deutsche Verlags-Anstalt, München 2021, ISBN 978-3-4210-4850-9.

=== Englisch ===
* [[Hiroaki Kitano|H. Kitano]]: [http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/295/5560/1662 ''Systems Biology: a brief overview.''] In: ''[[Science]].'' 295, 2002, S. 1662–1664.
* Edda Klipp, Wolfram Liebermeister, Christoph Wierling, Axel Kowald: [http://eu.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-3527336362.html ''Systems Biology - A Textbook.''] 2. Auflage. Wiley 2016, ISBN 978-3-527-33636-4.
* Athel Cornish-Bowden: [http://bip.cnrs-mrs.fr/bip10/persp.htm ''Putting the Systems Back into Systems Biology.''] In: ''Perspectives in Biology and Medicine.'' Volume 49, Nr. 4, Autumn 2006, S. 475–489.
* [http://bib.oxfordjournals.org/cgi/reprint/2/3/258 ''Systems biology: The reincarnation of systems theory applied in biology?'']
* A. Spivey: ''Systems biology: the big picture.'' In: ''[[Environ Health Perspect]].'' 112(16), Nov 2004, S. A938–A943 PMID 15598608
* K. Aggarwal, K. H. Lee: [http://bfgp.oxfordjournals.org/cgi/reprint/2/3/175 ''Functional genomics and proteomics as a foundation for systems biology'']. In: ''Brief Funct Genomic Proteomic.'' 2(3), Oct 2003, S. 175–184.
* O. Wolkenhauer, [[Ursula Klingmüller|U. Klingmüller]]: ''Systems Biology: From a Buzzword to a Life Sciences Approach.'' In: ''BIOforum Europe.'' 04/2004, Git Verlag, Darmstadt, S. 22–23.
* Stefan Schuster, Roland Eils, Klaus Prank: [http://pinguin.biologie.uni-jena.de/bioinformatik/fulltext/biosystems2006.pdf ''5th International Conference on Systems Biology, Heidelberg, October 9–13, 2004.''] (ICSB 2004; PDF; 66&nbsp;kB) In: ''Biosystems.'' Volume 83, Nr. 2–3, February-March 2006, S. 71–74.
* Uri Alon: ''An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits.'' Chapman & Hall/CRC, 2006, ISBN 1-58488-642-0.
* Bernhard O. Palsson: ''Systems Biology: Properties of Reconstructed Networks.'' Cambridge University Press, 2006, ISBN 0-521-85903-4.
* A.K. Konopka: ''Systems Biology: Principles, Methods, and Concepts .'' CRC, 2006, ISBN 0-8247-2520-4.
* Isidore Rigoutsos (Editor), Gregory Stephanopoulos (Hrsg.): ''Systems Biology: Volume I: Genomics.'' Oxford University Press, 2006, ISBN 0-19-530081-5.
* Isidore Rigoutsos, Gregory Stephanopoulos (Hrsg.): ''Systems Biology: Volume II: Networks, Models, and Applications.'' Oxford University Press, 2006, ISBN 0-19-530080-7.
* Edda Klipp, Ralf Herwig, Axel Kowald, Christoph Wierling, Hans Lehrach: ''Systems Biology in Practice: Concepts, Implementation and Application.'' Wiley-VCH, 2005, ISBN 3-527-31078-9.
* Hiroaki Kitano: ''Foundations of Systems Biology.'' The MIT Press, 2001, ISBN 0-262-11266-3.
* Zoltan Szallasi, Jörg Stelling, Vipul Periwal: ''System Modeling in Cellular Biology: From Concepts to Nuts and Bolts.'' The MIT Press, 2006, ISBN 0-262-19548-8.
* Fred Boogerd, Frank J. Bruggeman, Jan-Hendrik S. Hofmeyr, H.V. Westerhoff: ''Systems Biology: Philosophical Foundations.'' Elsevier Science, 2007, ISBN 978-0-444-52085-2.
* Andres Kriete, Roland Eils: ''Computational Systems Biology.'' Academic Press, 2005, ISBN 0-12-088786-X.
* Darren J. Wilkinson: ''Stochastic Modelling for Systems Biology.'' Chapman & Hall/CRC, 2006, ISBN 1-58488-540-8.
* Kunihiko Kaneko: ''Life: An Introduction to Complex Systems Biology.'' Springer, 2006, ISBN 3-540-32666-9.
* Andriani Daskalaki (Hrsg.): ''Handbook of Research on Systems Biology Applications in Medicine.'' Medical Information Science Reference, 2008, ISBN 978-1-60566-076-9.
* ''Encyclopedia of Systems Biology.'' Springer, 2013, ISBN 978-1-4419-9864-4.

== Weblinks ==
[[Kategorie:Wikipedia.de Artikel]]
{{Commonscat|Systems biology|Systembiologie}}
* {{DNB-Portal|4809615-5}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Navigationsleiste Teilgebiete der Kybernetik}}
{{Normdaten|TYP=s|GND=4809615-5|LCCN=sh2008002926|NDL=00870420}}

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