Análisis de balance de fluxes de saccharomyces cerevisiae mediante la utilización de nuevas funciones objetivo, compuestas por combinaciones de objetivos de los compartimentos celulares

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dc.contributor.advisorTorres Sáez, Rodrigo Gonzalo
dc.contributor.authorGarcía Sánchez, Carlos Eduardo
dc.date.accessioned2024-03-03T20:09:56Z
dc.date.available2013
dc.date.available2024-03-03T20:09:56Z
dc.date.created2013
dc.date.issued2013
dc.description.abstractEl objetivo principal del análisis de balance de flux (Flux Balance Analysis – FBA) es obtener predicciones cuantitativas de los fluxes metabólicos de un organismo. Para ello, es necesario usar una función objetivo apropiada para garantizar buenas estimaciones de esas velocidades de reacción. En este estudio, se evaluó el desempeño predictivo del FBA, usando funciones objetivo surgidas de la combinación lineal de diferentes objetivos celulares supuestos. Este enfoquees más apropiado para las células eucarióticas, debido a la multiplicidad de compartimentos celulares que presentan. Por esta razón, se usó en este estudio Saccharomyces cerevisiae como organismo modelo, y su red metabólica fue representada usando el modelo metabólico a escala genómica denominado iMM904. Dado que el objetivo fue evaluar el potencial predictivo del FBA utilizando el tipo de funciones objetivo descritas, el consumo de sustrato y oxígeno fueron los únicos valores experimentales que se usaron como datos de entrada para el FBA. Además, se utilizó información experimental acerca del crecimiento celular y de la excreción de metabolitos al ambiente para evaluar la calidad de las predicciones. La calidad de las predicciones obtenidas con el FBA dependió drásticamente del conocimiento de la tasa de consumo de oxígeno. En la mayoría de clasificaciones estudiadas, las mejores predicciones se obtuvieron con „maximización de producción de biomasa‟ como función objetivo, así como con algunas combinaciones de objetivos que la incluían. En el caso particular del modelado de crecimiento en fase exponencial en un cultivo por lotes sin conocimiento de la tasa de consumo de oxígeno, la función objetivo „maximización de producción de biomasa más minimización de producción de NADH en el citosol más minimización de consumo de NAD(P)H en la mitocondria‟ arrojó mejores predicciones de los fluxes que las obtenidas usando cualquier otra función objetivo explorada en este trabajo.
dc.description.abstractenglishThe main objective of flux balance analysis (FBA) is to obtain quantitative predictions of metabolic fluxes of an organism, and it is necessary to use an appropriate objective function to guarantee a good estimation of those fluxes. FBA has become the most used technique to estimate the metabolic reaction rates with determined environmental conditions. In this study, a predictive performance of FBA was evaluated, using objective functions arising from the linear combination of different cellular objectives. This approach is most suitable for eukaryotic cells, owing to their multiplicity of cellular compartments. For this reason, Saccharomyces cerevisiae was used as model organism, and its metabolic network was represented using the genome-scale metabolic model iMM904. As the objective was to evaluate the predictive performance from the FBA using the kind of objective function previously described, substrate uptake and oxygen consumption were the only input data used for the FBA. Experimental information about cellular growth and exchange of metabolites with the environment was used to assess the quality of the predictions. The quality of the predictions obtained with the FBA depends greatly on the knowledge of the oxygen uptake rate. For the most of studied classifications, the best predictions were obtained with “maximization of growth”, and with some combinations that include this objective. However, in the case of exponential growth with unknown oxygen exchange flux, the objective function “maximization of growth, plus minimization of NADH production in cytosol, plus minimization of NAD(P)H consumption in mitochondrión” gave much more accurate estimations of fluxes than the obtained with any other objective function explored in this study.
dc.description.degreelevelDoctorado
dc.description.degreenameDoctor en Ingeniería Química
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/29330
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programDoctorado en Ingeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectFba
dc.subjectFunción Objetivo
dc.subjectPotencial Predictivo
dc.subjectFluxes Metabólicos.
dc.subject.keywordFba
dc.subject.keywordObjective Function
dc.subject.keywordPredictive Potential
dc.subject.keywordMetabolic Fluxes.
dc.titleAnálisis de balance de fluxes de saccharomyces cerevisiae mediante la utilización de nuevas funciones objetivo, compuestas por combinaciones de objetivos de los compartimentos celulares
dc.title.englishFlux balance analysis of saccharomyces cerevisiae using new objective functions, arising from combination of cellular compartments objectives
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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