全細胞モデリングのパラメーターを処理する方法

セル全体を記述する動的システムは、現実になりつつあります。しかし、現実のモデルとして、分子反応速度と細胞生理学的プロセスの現実的なパラメーターがある場合にのみ有用です。現在、反応速度パラメーターの数千、もちろんのこと、何百ものことを確実に推定する適切なフレームワークはありません。ここでは、この問題を是正することを目的としたさまざまなアプローチの相対的な弱点と約束をマップします。パラメーター全体の推定または推論のための適切な手順は、おそらく、とらえどころのないままであり、細胞挙動の多くがパラメーターの小さなセットの観点から説明される可能性があるという事実から希望を引き出すことができます。このようなパラメーターセットを特定し、その動作を評価することは、方程式の非常に大きなシステムでも可能になりつつあり、そのような方法は、全細胞モデルの開発と分析の中心的なツールになると予想しています。

Dynamical systems describing whole cells are on the verge of becoming a reality. But as models of reality, they are only useful if we have realistic parameters for the molecular reaction rates and cell physiological processes. There is currently no suitable framework to reliably estimate hundreds, let alone thousands, of reaction rate parameters. Here, we map out the relative weaknesses and promises of different approaches aimed at redressing this issue. While suitable procedures for estimation or inference of the whole (vast) set of parameters will, in all likelihood, remain elusive, some hope can be drawn from the fact that much of the cellular behaviour may be explained in terms of smaller sets of parameters. Identifying such parameter sets and assessing their behaviour is now becoming possible even for very large systems of equations, and we expect such methods to become central tools in the development and analysis of whole-cell models.