Modelado de redes metabólicas
En términos simples, una reconstrucción reúne toda la información metabólica relevante de un organismo y la compila en un modelo matemático.
[2] El primer modelo metabólico a escala genómica fue generado en 1995 para Haemophilus influenzae.
Par ver la lista de las reconstrucciones que se han convertido en un modelo experimentalmente validado, véase http://sbrg.ucsd.edu/InSilicoOrganisms/OtherOrganisms.
Una rápida reconstrucción inicial se puede desarrollar de manera automática utilizando recursos como PathoLogic o ERGO junto con enciclopedias como MetaCyc, y después realizando una actualización de manera manual usando recursos como PathwayTools.
Estas redes se verifican y refinan antes de convertirlas en una simulación matemática.
Este es un proceso interactivo que ronda entre la fase experimental y la de codificación.
Sin embargo, una comprensión de la fisiología del organismo habría revelado que debido a una ruta incompleta del ácido tricarboxílico, Lactobacillus plantarum en realidad no produce Succinil-CoA, y el reactivo correcto para esa parte de la reacción era Acetil-CoA.
Además, el paso de simulación también asegura que todas las reacciones presentes en la reconstrucción están correctamente equilibradas.
[26] Para cualquier red metabólica en particular, siempre existe un grupo de vías extremas disponibles.
[25] En dicho estudio, los investigadores utilizan ambos acercamientos, cinéticos y por límites, para entender el metabolismo de los eritrocitos humanos.
En conclusión, al usar las vías extremas los mecanismos regulatorios de una red metabólica se pueden estudiar a detalle.
[27] Siempre hay un grupo único de modos elementales disponible para cada red metabólica en particular, estas son las sub-redes más pequeñas, permiten a las redes de reconstrucción metabólica el funcionar en un estado constante.
[28][29][30] Según Stelling,[29] los modos elementales pueden ser utilizados para comprender los objetivos celulares para la red metabólica en general, además el análisis de modos elementales, toma en cuenta consideraciones estequiométricas y termodinámicas al momento de evaluar rutas metabólicas en particular o si una red es factible, junto con el grupo de proteínas/enzimas que participan en ella.
Este acercamiento se basa en límites de no-negatividad, los cuales pueden ser identificados mediante reacciones irreversibles y por lo tanto poseen interpretación bioquímica directa.
Se puede utilizar CMMs y espacio metabólico reversible para caracterizar una red.
Este método utiliza programación linear, pero en contraste con el modo elementario de análisis y vías extremas, únicamente una solución resulta al final.
Un incremente en el número total de pasos tiende a causar la muerte del organismo.
[37] Los resultados de estos experimentos pueden descubrir nuevas vías, actividades metabólicas y descifrar las discrepancias entre los datos experimentales anteriores.
Si el ciclo de proliferación se inhibe, entonces el parásito no continuara para evadir el sistema inmune del hospedero.Un modelo de reconstrucción funciona como un primer paso para descifrar los complicados mecanismos que rodean una enfermedad.
Estos modelos también pueden estudiar los mínimos genes necesarios para que una célula mantenga la virulencia.
