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Analyse et application du flux métabolique

Étudier les méthodes basées sur les contraintes pour l'analyse de l'équilibre des flux, de la variabilité et des dépendances dans ce cours en ligne libre.

Publisher: NPTEL
Dans ce cours en ligne gratuit, vous apprendrez à connaître les méthodes basées sur les contraintes et les procédures de modification des phénotypes cellulaires. Étudier le protocole d'analyse du flux du 13C, les procédures de formulation de la MFA, ainsi que les applications importantes de la MFA du 13C. En terminant ce cours passionnant, vous acquerez des connaissances techniques élevées à la demande pour une carrière enrichissante dans le domaine de la biologie des systèmes et de l'ingénierie métabolique. Alors, pourquoi attendre? Enrol maintenant !
Analyse et application du flux métabolique
  • Durée

    5-6 Heures
  • Students

    23
  • Accreditation

    CPD

Description

Modules

Résultats

Certification

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Description

Saviez-vous qu'il existe une technique mathématique permettant de mesurer le diamètre, la surface, le débit (flux) et d'autres propriétés physiques de la cellule rouge? Ce qui est encore plus excitant, c'est que, comme les modèles financiers de la comptabilité et de l'économie, les ingénieurs du métabolisme peuvent adopter les concepts de prix et de dérivés de coûts pour résoudre les défis des systèmes métaboliques. Dans ce cours en ligne gratuit, vous examinerez la fonction objectif qui définit le problème d'optimisation du bilan de flux et comment elle peut être utilisée pour identifier des solutions optimales. Vous étudierez la formulation mathématique des fonctions objectives à partir d'exemples simples, qui considéreront l'utilisation de quatre flux de métabolites pour maximiser la production d'ATP. Vous verrez l'ensemble équilibré de demandes métaboliques qui constituent la fonction de croissance d'un système microbien. Découvrez une terminologie importante connue sous le nom de ‘ les prix de l'ombre ’ et ses aspects essentiels dans l'interprétation des solutions optimales et dans la prise de décision. Ensuite, on vous montrera comment il tente de répondre à deux questions de programmation linéaire: Dans quelle mesure les flux métaboliques peuvent-ils être modifiés? Quels seront les effets de la modification du flux sur les processus cellulaires d'intérêt, y compris la croissance et la formation des produits? De même, vous identifiera la définition et les applications de l'analyse des coûts réduits. Ensuite, une revue concise des prix de l'ombre et des coûts réduits sera présentée.

Ensuite, le sujet de l'analyse de robustesse examinera la sensibilité des propriétés optimales d'un réseau en utilisant les paramètres environnementaux et génétiques pour le calcul des états optimaux. Vous considérerez les quatre régions isoclines du plan de phase du phénotype (PhPP) et l'effet de la variabilité de leurs valeurs alpha (∞-valeur) sur la fonction objectif. Les caractéristiques des plans de phase, y compris les régions infaisables et futiles, la ligne d'optimalité, et l'optimisation de la biomasse par analyse du bilan de flux (FBA) seront mises en évidence. Ensuite, les méthodes de caractérisation des espaces de la solution métabolique et les effets des contraintes qui leur sont imposées seront étudiées au moyen d'analyses de voies extrêmes et de techniques d'échantillonnage aléatoire. Les méthodes de calcul pour la conception de souches mutantes, ainsi que les états des problèmes de chaque modèle seront traités. De même, les quatre systèmes pas à pas pour la conception des souches (aussi appelés optdéformation) seront présentés. Vous pouvez discerner le développement du paradigme de la voie en réseau en considérant comment les progrès des technologies biochimiques ont eu une incidence positive sur la stoechiométrie métabolique et l'annotation génomique. Le sujet de Linear Basis for Null Space permettra d'élucider les dimensions, la matrice stoechiométrique et les propriétés de solution de flux à l'équilibre du sujet. Vous examinerez les voies extrêmes, ainsi que leur signification dans l'analyse convexe, l'application dans les inégalités et les études d'équations linéaires, etc. Étudier la définition d'un espace convexe et les distinctions entre les espaces linéaires et convexes.

De plus, les caractéristiques distinctives de l'analyse convexe et de la biologie cellulaire, ainsi que les trois types de voies extrêmes, seront décrites. Vous en apprendrez davantage sur les modes élémentaires, la solution convexe et les noyaux d'échange, et vous examinerez leur relation avec la distribution de flux et les limites du système d'un réseau métabolique. La technique du 13C utilisée pour quantifier les flux intracellulaires durant l'analyse du flux métabolique (MFA) sera révélée. De même, les étapes cruciales de la formulation et de l'expérimentation de la MFA du 13C, ainsi que les défis de l'AMF assistée par 13C, seront présentées. Les concepts de la dérivation chimique, de l'empreinte du 13C ainsi que des études de cas importantes sur les applications de MFA seront également discutés. Que signifie l'échantillonnage d'un espace? Comment peut-on choisir la fonction objectif? Ces questions seront abordées dans ce cours et les faits qui les entourent seront pris en considération. Si vous cherchez un cheminement de carrière en biologie computationnelle, en génie métabolique ou dans des domaines connexes, vous trouverez ce cours passionnant et enrichissant. Votre application des connaissances acquises dans ce domaine entraînera par conséquent des améliorations dans le développement de métabolites et de produits naturels pour les industries pharmaceutique, bioénergétique, biotechnologique ou biotechnologique. Alors pourquoi attendre? Commencez ce cours aujourd'hui !

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