نام پژوهشگر: محمد جعفر خطیبی پور

مدلسازی دینامیک متابولیسم مرکزی کربن در باکتری اشریشیاکولی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان 1390
  محمد جعفر خطیبی پور   محمدعلی اسداللهی

به کارگیری قواعد مهندسی متابولیک در طراحی و تولید کارخانه های سلولی کارآمد، به میزان قابل توجهی به توانایی ما در ارائه تحلیل های سیستماتیک از رفتار متابولیسم مرکزی کربن در توزیع کربن بین مسیرهای متابولیکی مختلف وابسته است. متابولیسم مرکزی کربن شامل مسیرهای گلیکولیز، پنتوز فسفات و چرخه تری کربوکسیلیک اسید تنه اصلی همه مسیرهای متابولیکی در سلول به حساب می آید و کلیه مسیرهای فرعی از آن نشأت می گیرند. در این تحقیق یک مدل سینتیک از تمامی واکنش های متابولیسم مرکزی کربن در باکتری اشریشیاکولی ارائه و پس از تخمین پارامترهای سینتیکی مدل با استفاده از داده های آزمایشگاهی، رفتار شبکه متابولیک مرکزی در پاسخ به پالس گلوکز شبیه سازی می گردد. از طریق مقایسه جواب مدل با نتایج آزمایشگاهی نشان داده می شود که تطابق قابل قبولی بین مدل و شبکه متابولیک وجود دارد. با تحلیل نمودار های غلظت-زمان متابولیت ها، نقاط کلیدی در تنظیم توزیع جریان کربن تخمین زده می شوند. به عنوان نمونه، فسفوانول پیروات یک متابولیت کلیدی در کنترل جریان ورودی گلوکز تشخیص داده می شود. همچنین می توان از اصول و روابط موجود در تحلیل کنترل متابولیک، در کنار داده های حاصل از شبیه سازی مدل، برای محاسبه ضرایب کنترل متابولیت ها بر روی واکنش های مختلف شبکه استفاده کرد.