Análise de Rede Metabólica

Os biólogos são confrontados com duas questões fundamentais sobre os sistemas vivos. Primeiro, se cada molécula em uma célula é substituída ao longo do tempo, ela ainda é a mesma célula? Em segundo lugar, se cada célula em um organismo for substituída ao longo do tempo, será que ainda é o mesmo organismo? As tecnologias de alto rendimento têm avançado significativamente e temos uma compreensão dos "diagramas de fiação" dos sistemas vivos. No curso, você aprenderá sobre os requisitos energéticos das células vivas em biossíntese, transporte de nutrientes e manutenção de células. Descubra os três pontos cardinais de bioenergia, que destacam a importância do ATP (trifosfato de adenosina) na síntese de biocombustível, manutenção de células, motilidade microbiana e re-síntese de macromoléculas. Estuda o processo de formação de ATP a partir da cadeia de transporte de elétrons (também conhecida como fosforilação), e os sistemas pelos quais as células superam a escassez de energia sob condições anaeróbias. Da mesma forma, você examina a lei da ação em massa, assim como os modelos de indução e repressão da regulação gênica. Aprenda a distinguir entre anotações unidimensionais e bidimensionais de sequências de genoma: a diferença irá ajudá-lo a identificar os quadros de leitura aberta (ORFs), funções do produto gênico e os modelos matemáticos (matriz estequiométrica) para representação das interações de componentes. Você sabia que medir as fluxes metabólicas (ou seja, o fenótipo da célula) é um problema de biologia de sistemas? Saiba como os engenheiros metabólicos adotam metodologias de engenharia de sistemas para identificação da evolução das funções biológicas, e propriedades emergentes de células e comunidades a partir de sequências genéticas.

Em seguida, você descobrirá o 'senso de propósito' de cada célula microbiana, assim como os estados funcionais e propriedades das redes biológicas. Considere que você tem muitas opções para impressão dos documentos que você salvou em seu sistema de computador. Semelhante às opções equivalentes na impressão de um documento, as inúmeras formas através das quais uma célula pode executar suas diversas funções serão delineadas. Você compara e contrasta os dois tipos de modelos de rede biológica para descobrir a força e as fraquezas de ambas as abordagens. O módulo sobre as redes regulatórias transcriptonais irá abranger os três tipos de dados fundamentais, os problemas associados a cada sistema regulatório, e o seu significado no comportamento celular. Estude o processo de reconstrução de rede, e os efeitos do metabolismo intermediário, que elaboram suas estruturas regulatórias. Adicionalmente, você aprenderá métodos de novela que o ajudarão a conceituar adequadamente os quatro níveis vitais de funções da rede. O módulo sobre a reconstrução do modelo metabólico de escala genômica examina os procedimentos de anotação de dados genomas, bioquímicos e fisiológicos, e análise quantitativa. Familiarize-se com as etapas para a anotação do genoma, e veja os inúmeros bancos de dados onde os dados da rede podem ser curados e expandidos.

Por fim, a representação matemática de redes reconstruídas responde questões-chave como: 'Quais são as características dos enquadramentos para as reações químicas em redes remodeladas?' e 'O que a formulação matemática diz sobre o estado das redes biológicas e químicas? '. Discernula as características básicas da matriz estequiométrica e sua interconectividade com os coeficientes estequiométricos. Você também aprenderá sobre limites de rede, mapas de rede e como usar dados multiomics via biotransformação para gerar informações a partir do banco de dados. Veja como você pode diferenciar sistemas determinados e sob determinados determinados. Em seguida, serão discutidas as restrições que afetam todas as células vivas, e os conceitos do espaço delimitado da matriz estequiométrica, bem como áreas tematizadas em ciclos termodinâmicos infactíveis. Além disso, considere os quatro métodos de otimização para reconstrução e análise baseada em restrição (COBRA) de redes metabólicas. Os sistemas para acabamento de acoplamento de fluxo, bem como os modelos de análise de balanceamento dinâmico de fluxo dinâmico abrangente (DFBA) e modelos de algoritmo de exclusão de genes são explicados. Os aspectos complexos e altamente técnicos deste curso foram experinamente simplificados para torná-lo mais excitante e gratificante para você quando assumir o desafio. Matricule-se neste curso hoje!