Revolutionizing Biological Network Modeling: Quantum Computing Applications in Metabolic Pathways, Genetic Mutations, and Molecular Interactions
- سال انتشار: 1403
- محل انتشار: دومین سمپوزیوم منطقه ای نوآوری در علم وفناوری
- کد COI اختصاصی: RESIST02_051
- زبان مقاله: انگلیسی
- تعداد مشاهده: 146
نویسندگان
Animal Biology Faculty, Tabriz University, Tabriz, Iran
چکیده
Biological networks, such as complex metabolic and cellular signaling pathways, are fundamental for understanding molecular interactions and advancing fields like personalized medicine, biotechnology, and drug discovery. However, the dynamic and nonlinear nature of these networks presents significant challenges for conventional modeling techniques. Quantum computing, leveraging principles like superposition and entanglement, offers a transformative approach to overcoming these limitations. By employing quantum algorithms such as Hamiltonian simulation and Grover's search, quantum tools facilitate precise modeling of molecular interactions, metabolic pathways, and genetic mutation effects. This study explores quantum platforms, including Qiskit and D-Wave Ocean SDK, alongside a comprehensive review of research spanning ۱۹۹۵ to ۲۰۲۰ and data from the Protein Data Bank (PDB). Applications investigated encompass mutation impact prediction, protein-ligand interaction studies, and optimization of metabolic pathways. These quantum-based methods hold promise for deeper insights into cellular processes, accelerated drug development, and enhanced efficiency of biological systems. Despite challenges such as algorithmic complexity, computational demands, and hardware limitations, advances in hybrid quantum-classical frameworks and emerging technologies offer a path forward. With its capacity for high-precision simulations and groundbreaking insights, quantum computing is poised to redefine the fields of biology and biochemistry, paving the way for novel scientific breakthroughs.کلیدواژه ها
Quantum computing, Quantum methods, Biology networksمقالات مرتبط جدید
- تحلیل چالشها و راهکارهای تقویت ارتباط دانشگاه و صنعت: با تمرکز بر حلقههای مفقوده
- بازخوانی نقش دانشگاه و صنعت در توسعه ملی: از موانع تا راهکارها
- نشانگر تشخیصی جدید در ژن C-myc به عنوان کیت غیر تهاجمی تشخیص سرطان دهان
- برنامه ریزی منابع تجدید پذیر با درنظر گرفتن برنامه ریزی توسعه انتقال و تولید منابع توان راکتیو
- برنامه ریزی همزمان توسعه انتقال و منابع تولید توان راکتیو با استفاده از یک الگوریتم تکاملی بهبود یافته
اطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.