Upload
tan
View
40
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Anàlisi del metabolisme central del Carboni Fluxos Metabòlics. Marc Carnicer Heras Genòmica i Proteòmica Juny 2008. Uwe Sauer. 2006. INTRODUCCIÓ. Integració: Genòmica Proteòmica Interacció de metabòlits Biologia de sistema. Metabolòmica Fluxomica. METODOLOGIA. Uwe Sauer . 2006. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Marc Carnicer HerasGenòmica i Proteòmica
Juny 2008
Uwe Sauer. 2006
Integració: ◦ Genòmica ◦ Proteòmica◦ Interacció de
metabòlits Biologia de sistema.
◦ Metabolòmica◦ Fluxomica
Cultiu cel·lular. Flux ratios
◦ NMR◦ MS
Model matemàtic Fluxos absoluts
Uwe Sauer. 2006
Continus Steady state Font de carboni 13C Flux ràtios
O2, CO2, 1
font de 12C i 13C,..
Reconciliació de les dades
O2, CO2,
biomassa, sub-productes,…
Thomas Szyperky 1996
Resultats gel 2D [13C,1H]-COSY (FCAL)
Thomas Szyperky 1996
m+0 m+1 m+2 m+3
m/z
Espectre MS per isoptòmers:
No informació posicionalPodem mesurar valors absoluts de metabòlits
Aina Solà. 2004
Comparació entre NMR i MS
1. NMR Només anàlisis aa.
2. MS Aa i metabòlits.
• Monitorització de fluxos que no poden ser inferits a partir dels aa.
• Seguiment de fenòmens transitoris degut al ràpid intercanvi d’aquest en comparació a la síntesi aa.
• Anàlisi de cèl·lules en cultius amb aa en el medi (medis rics).
S. Vaidyanathan, 2005
Aina Solà. 2004
Metabolisme central del C.
Fluxos ràtios utilitzats.
TyrPheff
Gluff
,)3()2(
)3()2(
Flux anapleròtic : cit-PEP mit-OAA
Aina Solà. 2004
Càlcul del flux anapleròtic : cit-PEP mit-OAA
TyrPheff
Gluff
,)3()2(
)3()2(
33,0
93,00
10,021,0
Potencial de l’estudi dels Flux ràtios:
1. Nova via metabòlic de degradació de la glucosa en E. coli (Fisher and Sauer, 2003b).
2. Funció anapleròtica d’enzims gluconeogènics en Bacillus subtilis (Zamboni et al., 2004).
3. Identifiació de la topologia de la xarxa metabòlica en microorganismes poc caracteritzats (Fuhrer et al.,2006)
S. Vaidyanathan, 2005
S. Vaidyanathan, 2005
Model derivat del genoma
oTopologia de la xarxa metabòlica mitjançant iteracions.
oPredicció del comportament cel·lular.
oPredicció de possibles efectes de la manipulació gènica en el
fenotip.
Models de vies metabòliques específiques
MODEL MATEMÀTIC
Nutrient transport/catabolism
ProteinRNA
DNAWalls
Membranes
Central (core) metabolism
Common intermediates
Precursors cofactors
Uwe Sauer. 2006
Model cinètic:
oPermeten metabolisme dinàmic.
oComplicats
oFalta de paràmetres cinètics.
Model estequiomètric:
oMetabolisme en steady-state.
oMenys complicats.
MODEL MATEMÀTIC
Flux ràtios
Dades fisiologiques
de cultiu
Model estequiomètric
Fluxes Absoluts
Optimització del model
MODEL MATEMÀTIC
Thomas Szyperky 1996
Ascomicet interès industrial.
Metabolisme en condicions
aeròbiques i hipòxiques.
Uwe Sauer. Metabolic networks in motion: 13C-based flux analysis. 2004. ed: Molecular System Biology.
Elisabeth Fredlund. Oxygen- and Glucose-Dependent Regulltion of Central Carbon Metanolism in Pichia anomala. 2004. Applied and Enviromental Microbiology.
Hannu Maaheimo. Central carbon metabolism os Saccharomyces cerevisae explored by biosynthetic fractional 13C labeling of common amino acids. 2001. FEBS.
Roelco J. Kleijn. Metabolic flux analysis of glycerol overproducing Saccharomyces cerevisae strain on GC-MS, LC-MS and NMR derived 13C labelling data. 2006. FEMS.
Marilyn G. Wiebe. Central carbon metabolism of Saccharomyces cerevisae in anaerobic, oxygen limited and fully aerobic steady state conditions and following a shift to anaerobic conditions. 2007. FEMS.
Uwe Sauer. High throught phenomics: experimental methods for mapping fluxomes. 2004. Elsevier.
S. Vaidyanathan. Metabolisme Analyses. 2005. Springer.