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Topological and functional modularity in biological regulatory networks

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Moduli che incoraggiano la "sopravvivenza del più adatto"

Molti scienziati ritengono che le funzioni e le strutture nel nostro corpo si comportino come moduli, ognuno un'unità separata che si può collegare alle altre. Questa struttura è importante per come l'uomo si è evoluto e potrebbe spiegare quanto siamo diventati complessi.

Salute

Il corpo umano è incredibilmente complicato. A ogni livello strutture e funzioni si sono sviluppate fianco a fianco, ognuna mantenendo la propria indipendenza, ma con la capacità di coordinarsi con altre unità. Le prove di questa modularità stanno aumentando e coprono geni, funzioni e strutture. Diverse proteine, ad esempio, hanno una struttura comune. Ma ogni tipo di proteina ha unità modulari supplementari in modo che diverse molecole possano avere una funzione specifica. Per quanto riguarda l'evoluzione, la modularità consente di modificare una struttura senza disturbare le altre unità. Questo tipo di organizzazione faciliterebbe anche l'evoluzione di altre combinazioni di moduli. Il progetto Modular networks ha considerato uno degli aspetti della modularità: i geni che regolano i processi di sviluppo. Grazie ai finanziamenti UE gli scienziati hanno studiato come si verifica la modularità e come facilita lo sviluppo di particolari modelli di attività genetica. I ricercatori hanno condotto simulazioni informatiche sull'evoluzione delle reti di regolazione dei geni. Hanno poi analizzato diverse migliaia di circuiti genetici per studiare come possano emergere diverse caratteristiche strutturali, in particolare quando un organismo è in grado di modificare il proprio aspetto fisico, o fenotipo, in caso di variazioni ambientali. I loro risultati hanno fornito spiegazioni su come gli esseri viventi acquisiscono un'organizzazione basata su unità standardizzata. Inoltre dimostrano che la modularità promuove l'evoluzione di nuove funzioni combinando i moduli. La ricerca dell'equipe di Modular networks ha un'enorme importanza negli studi sull'evoluzione. Non solo spiega come gli esseri viventi possono funzionare con un'organizzazione modulare, ma dimostra anche come si possono adattare a un ambiente mutevole. Può inoltre gettare nuova luce sui sistemi di sviluppo e contribuire a spiegare perché sono così complicati.

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