Abstract
Computer simulation is now becoming a central scientific paradigm of systems biology and the basic tool for the theoretical study and understanding of the complex mechanisms of living systems. The increase in the number and complexity of these models leads to the need for their collaborative development, reuse of models, and their verification, and the description of the computational experiment and its results. Ontological modeling is used to develop formats for knowledge-oriented mathematical modeling of biological systems. In this sense, ontology associated with the entire set of formats, supporting research in systems biology, in particular, computer modeling of biological systems and processes can be regarded as a first approximation to the ontology of systems biology. This review summarizes the features of the subject area (bioinformatics, systems biology, and biomedicine), the main motivation for the development of ontologies and the most important examples of ontological modeling and semantic analysis at different levels of the hierarchy of knowledge: the molecular genetic level, cellular level, tissue levels of organs and the body. Bioinformatics and systems biology is an excellent ground for testing technologies and efficient use of ontological modeling. Several dozens of verified basic reference ontologies now represent a source of knowledge for the integration and development of more complex domain models aimed at addressing specific issues in biomedicine and biotechnology. Further formalization and ontological accumulation of knowledge and the use of formal methods of analysis can take the entire cycle of research in systems biology to a new technological level.
Highlights
Появление качественно новых возможностей для проведения исследований, основанных на использовании высокопроизводительных экспериментальных технологий массового параллельного секвенирования ДНК, многолокусного генотипирования, многопараметрического профилирования экспрессии генов с использованием ДНК-чипов, ChiP-on-chip технологий, протеомных и метаболомных технологий и др., привело к накоплению беспрецедентно больших массивов экспериментальных данных и знаний
This review summarizes the features of the subject area the main motivation for the development of ontologies and the most important examples of ontological modeling and semantic analysis at different levels of the hierarchy of knowledge: the molecular genetic level cellular level tissue levels of organs and the body
Дальнейшие формализация и накопление онтологических знаний, а также применение формальных методов их анализа могут поднять весь цикл научных исследований в области системной биологии на новый технологический уровень
Summary
Компьютерное моделирование в настоящее время становится центральной научной парадигмой системной биологии и основным инструментом для теоретического исследования и понимания механизмов функционирования сложных живых систем. Создание нескольких десятков базовых ссылочных онтологий и их верификация позволяют использовать эти онтологии в качестве источников знаний для интеграции и построения более сложных моделей предметной области, ориентированных на решение конкретных задач биомедицины и биотехнологии. Формальная модель онтологии – это упорядоченная тройка конечных множеств O = , где Т – конечное и непустое множество классов и концептов (понятий, терминов) предметной области как части реального мира, рассматриваемой в пределах заданного контекста (в нашем случае – биоинформатика и системная биология), которую описывает онтология О; R – конечное множество отношений между концептами заданной предметной области; F – конечное множество функций интерпретации, заданных на понятиях и/или отношениях онтологии O или аксиом, используемых для моделирования утверждений, которые всегда являются истинными, что ограничивает интерпретацию и обеспечивает корректное использование понятий. Types of part_of relations proposed by (Winston et al, 1987) and their specifying properties
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
