সিস্টেম জীববিজ্ঞান

সিস্টেমস জীববিজ্ঞান, অণু, কোষ, অঙ্গ এবং জীবসমূহ সহ জৈবিক সত্তার উপাদানগুলির ক্রিয়া এবং আচরণের অধ্যয়ন।

জৈবিক সিস্টেমগুলির সংগঠন এবং সংহতকরণ দীর্ঘদিন ধরে বিজ্ঞানীদের আগ্রহী। গবেষণার একটি আনুষ্ঠানিক, সংগঠিত ক্ষেত্র হিসাবে সিস্টেমস জীববিজ্ঞানটি জিনোমিক্স বিপ্লব থেকে উদ্ভূত হয়েছিল, যা হিউম্যান জিনোম প্রকল্প (এইচজিপি; 1990-2003) দ্বারা অনুঘটকিত হয়েছিল এবং মানুষের জিনোমের ডিএনএ অনুক্রমের জীববিজ্ঞানীদের কাছে উপলব্ধতা ছিল অন্যান্য জীব। ক্ষেত্রের স্থাপনাটি সাধারণ স্বীকৃতি দ্বারা প্রচুর পরিমাণে প্রভাবিত হয়েছিল যে জীব, কোষ এবং অন্যান্য জৈব সত্তা জটিলতার একটি সহজাত উচ্চ মাত্রা রয়েছে। আধুনিক জীববিজ্ঞানের দুটি প্রভাবশালী থিমগুলি এই নতুন দৃষ্টিভঙ্গির মধ্যে রয়েছে: প্রথমত, জীববিজ্ঞানটি মূলত একটি তথ্যবিজ্ঞান the জৈবিক সিস্টেম, কোষ এবং জীবগুলি তাদের সর্বাধিক-মৌলিক প্রক্রিয়া হিসাবে তথ্য সংরক্ষণ করে এবং স্থানান্তর করে view এবং দ্বিতীয়টি, নতুনের উত্থান জৈবিক জটিলতা অধ্যয়নের জন্য প্রযুক্তি এবং পন্থা।

জৈবিক জীবগুলি অত্যন্ত জটিল এবং তাদের অনেকগুলি অংশ বিভিন্ন উপায়ে ইন্টারঅ্যাক্ট করে। সুতরাং, এগুলি সাধারণত সংহত সিস্টেম হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। তবে, যেখানে একটি আধুনিক বিমানের মতো একটি সংহত জটিল সিস্টেমটি তার ইঞ্জিনিয়ারিং ডিজাইন এবং বিস্তারিত পরিকল্পনাগুলি থেকে বোঝা যায়, সেখানে জৈবিক জীব যে সংহত ব্যবস্থাটি বোঝার চেষ্টা করা আরও বেশি কঠিন, মূলত কারণ এতে সংখ্যার পারস্পরিক যোগাযোগের সংখ্যা এবং শক্তি সিস্টেম দুর্দান্ত এবং সেগুলি অবশ্যই সিস্টেমের আচরণ থেকে সত্যতার পরে অনুমিত করা উচিত। একই পদ্ধতিতে, এর নকশার নীলনকশাটি অবশ্যই এর জিনগত উপাদান থেকে অনুমান করা উচিত। জৈবিক কোষ এবং জীবের তদন্তের জন্য "সংহত সিস্টেমগুলি" দৃষ্টিভঙ্গি এবং সম্পর্কিত সমস্ত পদ্ধতির সম্মিলিতভাবে সিস্টেমগুলি জীববিজ্ঞান বলা হয়।

জটিলতা এবং উদ্ভূত বৈশিষ্ট্য

একটি সেল কীভাবে কাজ করে তার অনেক জটিল দিকটি অনেকগুলি আণবিক অংশের সম্মিলিত আচরণের ফলস্বরূপ, সমস্তই একসাথে অভিনয় করে। এই সমষ্টিগত বৈশিষ্ট্য - যাদের প্রায়শই বলা হয় "উদ্ভুত বৈশিষ্ট্য" - জৈবিক সিস্টেমগুলির সমালোচনামূলক গুণাবলী, কারণ একাকী স্বতন্ত্র অংশগুলি বোঝা সিস্টেমের আচরণ বুঝতে বা ভবিষ্যদ্বাণী করা অপর্যাপ্ত। সুতরাং, উত্থাপিত বৈশিষ্ট্যগুলি অগত্যা বৃহত্তর সিস্টেমের অংশগুলির মিথস্ক্রিয়া থেকে আসে। উদাহরণস্বরূপ, একটি মেমরি যা মানুষের মস্তিষ্কে সঞ্চিত থাকে তা একটি উত্থাপিত সম্পত্তি কারণ এটি একক একক নিউরোন বা এমনকি অনেকগুলি নিউরনের সম্পত্তি হিসাবেও বোঝা যায় না one বরং এটি প্রচুর সংখ্যক নিউরনের একসাথে অভিনয় করার সম্মিলিত সম্পত্তি।

পৃথক আণবিক অংশগুলির সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ দিকগুলির একটি এবং তারা যে জটিল জিনিসগুলি গঠন করে তা হ'ল অংশগুলি ধারণ করে এবং সংক্রমণ করে। আণবিক কাঠামোর জীববিজ্ঞানের তথ্যতে mo অণুগুলির রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য যা তাদেরকে একে অপরকে সনাক্ত করতে এবং আবদ্ধ করতে সক্ষম করে - সমস্ত প্রক্রিয়াগুলির কার্যকারিতার কেন্দ্রবিন্দু। এই জাতীয় তথ্য জৈবিক পদ্ধতিগুলি বোঝার জন্য একটি কাঠামো সরবরাহ করে, এর তাত্পর্যটি আমেরিকান তাত্ত্বিক শারীরিক রসায়নবিদ লিনাস পাওলিং এবং ফরাসী জীববিজ্ঞানী এমিল জুকারকানডাল এক যৌথ কাগজে বলেছিলেন, "জীবন অণুগুলির মধ্যে একটি সম্পর্ক, কোনও সম্পত্তি নয়। একটি অণু। " অন্য কথায়, অনেকগুলি আণবিক সিস্টেম এবং তাদের অংশগুলির মিথস্ক্রিয়া, সম্পর্ক এবং যৌথ বৈশিষ্ট্যের ক্ষেত্রে জীবনকে সংজ্ঞায়িত করা হয়।

জীববিজ্ঞানের তথ্য সম্পর্কিত কেন্দ্রীয় যুক্তি তথ্যের বংশগতি বিবেচনা করে বা এক প্রজন্মের থেকে পরবর্তী প্রজন্মের তথ্য প্রেরণে দেখা যায়। প্রদত্ত প্রজাতির জন্য, প্রজাতির বেঁচে থাকার গ্যারান্টি দিতে তার জিনোমে থাকা তথ্যগুলি প্রজননের মাধ্যমে অবশ্যই অব্যাহত রাখতে হবে। ডিএনএ বিশ্বস্ততার সাথে প্রেরণ করা হয়েছে, একটি প্রজাতির জিনগত তথ্যকে সহ্য করতে এবং সময়ের সাথে সাথে বিবর্তনবাদী শক্তিগুলির দ্বারা পরিচালিত করতে সক্ষম করে। জীবন্ত জিনিসে আজ যে তথ্য বিদ্যমান রয়েছে তা ৩.৪ বিলিয়ন বছরেরও বেশি সময় ধরে জমা হয়েছে এবং আকারে রূপ নিয়েছে। ফলস্বরূপ, জৈবিক সিস্টেমে আণবিক তথ্যের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করা জীবন্ত সিস্টেমগুলি কীভাবে কাজ করে তা বোঝার জন্য একটি কার্যকর ভ্যানটেজ পয়েন্ট সরবরাহ করে।

বহু অংশের সম্মিলিত কার্য থেকে উদ্ভূত বৈশিষ্ট্যগুলি জৈবিক সিস্টেমগুলির মূল বৈশিষ্ট্য হ'ল বিংশ শতাব্দীর কমপক্ষে প্রথমার্ধ থেকেই জানা যায়। সেগুলি সেল জীববিজ্ঞান, দেহবিজ্ঞান, উন্নয়নমূলক জীববিজ্ঞান এবং বাস্তুবিদ্যায় ব্যাপকভাবে বিবেচিত হয়েছে। বাস্তুশাস্ত্রে, উদাহরণস্বরূপ, বাস্তুসংস্থার ব্যবস্থায় জটিলতার গুরুত্ব এবং জটিলতা এবং পরিবেশগত স্থিতিশীলতার মধ্যে সম্পর্কের বিষয়ে বিতর্ক 1950 এর দশকে শুরু হয়েছিল। সেই থেকে বিজ্ঞানীরা বুঝতে পেরেছেন যে জটিলতা জীববিজ্ঞানের একটি সাধারণ সম্পত্তি, এবং আণবিক স্তরের অংশগুলি এবং তাদের ইন্টারেক্টিভ আচরণগুলি বোঝার জন্য প্রযুক্তি এবং পদ্ধতিগুলি বিকাশ লাভ করেছে। জৈবিক ডেটা এবং পরীক্ষামূলক পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে জীববিজ্ঞানের পরিমাণগত পরিবর্তন জৈবিক সিস্টেমগুলি কীভাবে দেখা, বিশ্লেষণ ও বোঝা যায় তার ক্ষেত্রে গভীর গুণগত পরিবর্তনকে অনুভূত করেছে। সেই পরিবর্তনের ফলাফলগুলি ব্যাপক আকার ধারণ করেছে, ফলস্বরূপ গবেষণাটি কীভাবে পরিচালিত হয় এবং কীভাবে জীববিজ্ঞান বোঝা যায় তা পরিবর্তিত হয়।

সিস্টেম ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের সাথে একটি তুলনা সিস্টেম জীববিদ্যার প্রকৃতিতে দরকারী অন্তর্দৃষ্টি সরবরাহ করতে পারে। ইঞ্জিনিয়াররা যখন সিস্টেমগুলি ডিজাইন করেন, তারা পরিচিত উপাদানগুলি সন্ধান করেন যা ডিজাইনের বিশদ অনুসারে একটি নির্ধারিত ফ্যাশনে আচরণ করে এমন একটি সিস্টেম তৈরি করতে পারে যাতে এমনভাবে একসাথে রাখা যায়। অন্যদিকে জীববিজ্ঞানীরা যখন কোনও সিস্টেমের দিকে তাকাচ্ছেন, তাদের প্রাথমিক কাজগুলি উপাদানগুলি চিহ্নিত করা এবং স্বতন্ত্র উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝা। এরপরে তারা কীভাবে উপাদানগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়াগুলি সিস্টেমের পর্যবেক্ষণযোগ্য জৈবিক আচরণ তৈরি করে তা সনাক্ত করার চেষ্টা করে। প্রক্রিয়াটি সিস্টেম ডিজাইনের ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের চেয়ে "সিস্টেমগুলি রিভার্স ইঞ্জিনিয়ারিং" ধারণার সাথে আরও ঘনিষ্ঠভাবে জড়িত।

হিউম্যান জিনোম প্রকল্প কমপক্ষে তিনটি ভিন্ন উপায়ে জীববিজ্ঞানের সেই বিপ্লবকে ব্যাপকভাবে অবদান রেখেছে: (১) মানব জিনোমের সমস্ত জিনের জিনেটিক্স "পার্টস লিস্ট" অর্জন করে; (২) ডিএনএ, আরএনএ এবং প্রোটিনের জন্য বড় ডেটা সেট তৈরি করার জন্য হাই-থ্রুপুট প্রযুক্তি প্ল্যাটফর্মগুলির বিকাশকে অনুঘটক করে; এবং (৩) বৃহত্তর ডেটা সেট বিশ্লেষণ ও বোঝার জন্য প্রয়োজনীয় গণনা ও গাণিতিক সরঞ্জামগুলির বিকাশে অনুপ্রেরণা ও অবদানের মাধ্যমে। প্রকল্পটি, এটি যুক্তিযুক্ত হতে পারে, এটি চূড়ান্ত অনুঘটক ছিল যা জীববিজ্ঞানের সিস্টেমের দৃষ্টিভঙ্গিতে পরিবর্তন আনল।