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Flux Analysis Protocolli e MFA Application - Lesson Summary

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Certificato tre Modulo di riepilogo Due Esperimenti e laboratori di etichettatura 13C - Starts coltivando la cellula in glucosio etichettato, viene etichettato il primo atomo di carbonio della molecola di glucosio. La soluzione tramite 13C MFA comporta un algoritmo ricorsivo da risolvere per i flussi (cioè otteniamo il profilo di flusso utilizzando dati sperimentali).
Comporta l'adozione di un algoritmo matematico o di una serie di equazioni dove si può utilizzare il profilo di flusso, per prevedere l'etichettatura degli aminoacidi. Il risultato (simulato dall'algoritmo matematico o dal profilo flux) verrà quindi confrontato con i dati sperimentali.
13C fingerprinting - Una procedura in base alla quale la cellula è autorizzata a crescere con il glucosio 1-C (un carbonio), l'analisi del rendimento viene poi calcolata alimentando le cellule con il glucosio etichettato; si procede quindi a eseguire l'analisi degli isotopomeri.
Analisi del flusso metabolico non stazionario (NMFA) - Si tratta di una procedura in cui l'etichettatura metabolica viene campata e misurata durante il periodo transitorio prima che il sistema raggiunga uno stato stazionario isotopico. La tecnica NMFA offre diversi vantaggi.
Dichiarazione dei problemi di ottimizzazione FBA Come scegliere la funzione di obiettivo della biomassa (Z)?
Soluzione - Consideriamo tre meccanismi, che sono:
1. Massimizzazione della crescita cellulare
2. Industria metabolica specifica (massimizzazione)
3. La minimizzazione dei consumi energetici Biomassa precursori La reazione a biomassa rappresenta tutti i contributi frazionali da precursori biosintetici e cofattori chiave per creare 1 g (un grammo) di biomassa. I contributi frazionali devono essere determinati sperimentalmente per le cellule che crescono nella fase di log.


Fabbisogno energetico di manutenzione Per stimolare la crescita, l'energia necessaria per mantenere la crescita cellulare deve essere contabilizzata. Sono necessarie due forme di energia.
1. Energia di manutenzione associata a Crescita (GAM) rappresentata nel modello da xATP + xH2O - xH2O TAGLIA XADP + XPI + H +

2. L'energia di manutenzione associata a non crescita (NGAM) è rappresentata nel modello come: ATP + H2O - ADP + Pi + H + Applicazioni di ingegneria metabolica
Alcune applicazioni di MFA includono:
1. Biosintesi lipidica di Yarrowia lipolytica
2. Acidi grassi in E. coli usando optforce
3. Produzione Limonene da Synechocystis sp PCC 6803
4. Conversione di CO2 a isobutilaldeide usando cianobatteri
5. Produzione alcolica di Fatty in S. cerevisiae