Analisi di rete metabolica

I biologi si trovano di fronte a due domande fondamentali sui sistemi viventi. Primo: se ogni molecola in una cella viene sostituita nel tempo, è ancora la stessa cellula? In secondo luogo, se ogni cellula in un organismo viene sostituita nel tempo, è ancora lo stesso organismo? Le tecnologie ad alto throughput sono avanzate in modo significativo e abbiamo una comprensione dei "diagrammi di cablaggio" dei sistemi viventi. Ovviamente imparerai sui requisiti energetici delle cellule viventi nella biosintesi, nel trasporto di sostanze nutritive e nella manutenzione cellulare. Scopri i tre punti cardinali della bioenergetica, che evidenziano l'importanza dell'ATP (adenosina trifosfato) nella sintesi dei biocombustibili, la manutenzione cellulare, la motilità microbica e la ri - sintesi di macromolecole. Studiare il processo di formazione di ATP dalla catena di trasporto degli elettroni (nota anche come fosforilazione), e i sistemi con cui le cellule superano la carenza di energia in condizioni anaerobiche. Allo stesso modo, si esamina la legge dell'azione di massa, nonché i modelli di induzione e repressione del regolamento dei geni. Impara a distinguere tra annotazioni unidimensionali e bidimensionali delle sequenze di genoma: la differenza ti aiuterà a identificare i frame di lettura aperta (ORFs), le funzioni del prodotto genico e i modelli matematici (matrice stoichiometrica) per rappresentare le interazioni dei componenti. Sappiate che misurare i flussi metabolici (cioè il fenotipo della cellula) è un problema di biologia dei sistemi? Scopri come gli ingegneri metabolici adottano metodologie di ingegneria dei sistemi per identificare l'evoluzione delle funzioni biologiche, e le proprietà emergenti delle cellule e delle comunità dalle sequenze genetiche.

Prossimo, scoprirete il 'senso dello scopo' di ogni cellula microbica, così come gli stati funzionali e le proprietà delle reti biologiche. Considera che hai molte opzioni per la stampa dei documenti salvati nel tuo sistema informatico. Simile alle opzioni equivalenti nella stampa di un documento, verranno delineati i numerosi modi attraverso i quali una cellula può svolgere le sue varie funzioni. Confronta e contrasti i due tipi di modelli di rete biologica per scoprire la forza e le debolezze di entrambi gli approcci. Il modulo sulle reti normative trascrizionali riguarderà i tre tipi di dati fondamentali, i problemi associati ad ogni sistema normativo, e il loro significato nel comportamento cellulare. Studiare il processo di ricostruzione della rete, e gli effetti del metabolismo intermedio, che elaborano le loro strutture normative. Inoltre, imparerai nuovi metodi che ti aiuteranno a concettualizzare correttamente i quattro livelli vitali delle funzioni di rete. Il modulo sulla ricostruzione del modello metabolico a scala di genoma esamina le procedure di annotazione del genoma, le procedure di identificazione dei dati biochimici e fisiologici e l'analisi quantitativa. Familiarizzare con i passi per l'annotazione del genoma, e vedere i numerosi database in cui i dati di rete possono essere curati e ampliati.

Infine, la rappresentazione matematica delle reti ricostruite risponde a domande chiave come, "Quali sono le caratteristiche dei quadri per le reazioni chimiche nelle reti rimodellate?" e "Che cosa dice la formulazione matematica sullo stato delle reti biologiche e chimiche?". Discernere le caratteristiche fondamentali della matrice stoichiometrica e la sua interconnettività con i coefficienti stechiometrici. Imparerai anche i confini di rete, le mappe di rete e come utilizzare i dati multi - omici tramite la biotrasformazione per generare informazioni dal database. Vedere come si possono differenziare sistemi determinati e sottodeterminati. Poi, saranno discussi i vincoli che riguardano tutte le cellule viventi, e i concetti dello spazio delimitato della matrice stoichiometrica, nonché le aree soggette a cicli termodinamici. Inoltre, considerare i quattro metodi di ottimizzazione per la ricostruzione e l'analisi a base di vincoli (COBRA) delle reti metaboliche. Vengono spiegati i sistemi per il finder di accoppiamento del flux, nonché i modelli di algoritmo di cancellazione del flusso dinamico completo (DFBA) e di cancellazione dei geni. Gli aspetti complessi e altamente tecnici di questo corso sono stati semplificati abilmente per renderla più emozionante e gratificante per voi quando si assume la sfida. Enrol in questo corso oggi!