Теория биохимических систем

редактировать

Теория биохимических систем - это математическая модель для биохимических систем, основанный на обычных дифференциальных уравнениях (ODE), в которых биохимические процессы представлены с использованием степенного закона разложения переменных системы .

Эта основа, которая стала известна как теория биохимических систем, была разработана с 1960-х годов Майклом Сэвиджо, Эберхардом Войтом и другими для системного анализа из биохимические процессы. Согласно Корниш-Боуден (2007), они «рассматривали это как общую теорию метаболического контроля, которая включает как анализ метаболического контроля, так и теорию, ориентированную на потоки как частные случаи».

Содержание

  • 1 Представление
  • 2 См. Также
  • 3 Ссылки
  • 4 Литература
  • 5 Внешние ссылки

Представление

Динамика вида представлена ​​дифференциальным уравнением со структурой:

d Икс idt = ∑ J μ ij ⋅ γ J ∏ К Икс kfjk {\ displaystyle {\ frac {dX_ {i}} {dt}} = \ sum _ {j} \ mu _ {ij} \ cdot \ gamma _ {j} \ prod _ {k} X_ {k} ^ {f_ {jk}} \,}{\ frac {dX_ {i}} {dt}} = \ sum _ {j} \ mu _ {{ij}} \ cdot \ gamma _ {j} \ prod _ {k} X_ {k} ^ {{ f _ {{jk}}}} \,

где X i представляет одну из переменных n d модель (концентрации метаболитов, концентрации белка или уровни экспрессии генов). j представляет собой n f биохимические процессы, влияющие на динамику видов. С другой стороны, μ {\ displaystyle \ mu}\ mu ij(стехиометрический коэффициент), γ {\ displaystyle \ gamma}\ gamma j(константы скорости) и f jk ( кинетические порядки) - это два разных типа параметров, определяющих динамику системы.

Принципиальное отличие моделей закон силы от других моделей ODE, используемых в биохимических системах, состоит в том, что кинетические порядки могут быть нецелыми числами. При моделировании торможения кинетический порядок может иметь даже отрицательное значение. Таким образом, степенные модели обладают большей гибкостью для воспроизведения нелинейности биохимических систем.

Модели, использующие степенные разложения, использовались в течение последних 35 лет для моделирования и анализа нескольких видов биохимических систем, включая метаболические сети, генетические сети и, в последнее время, передачу сигналов в клетках.

См. Также

Ссылки

Литература

Книги:

  • M.A. Саважо, Анализ биохимических систем: исследование функции и структуры в молекулярной биологии, Рединг, Массачусетс, Аддисон-Уэсли, 1976.
  • Э.О. Войт (редактор), Каноническое нелинейное моделирование. S-System Approach to Understanding Complexity, Van Nostrand Reinhold, NY, 1991.
  • E.O. Войт, Вычислительный анализ биохимических систем. Практическое руководство для биохимиков и молекулярных биологов, Cambridge University Press, Cambridge, U.K., 2000.
  • N.V. Торрес и Э. Войт, Анализ путей и оптимизация в метаболической инженерии, Cambridge University Press, Кембридж, Великобритания, 2002.

Научные статьи:

  • M.A. Savageau, Анализ биохимических систем: I. Некоторые математические свойства закона скорости для компонентов ферментативных реакций в: J. Theor. Биол. 25, pp. 365–369, 1969.
  • М.А. Саважо, Развитие фрактальной кинетической теории для реакций, катализируемых ферментами, и значение для дизайна биохимических путей в: Biosystems 47 (1-2), стр. 9–36, 1998.
  • M.R. Аткинсон и др., Дизайн генных цепей с использованием степенных моделей, в: Cell 113, pp. 597–607, 2003.
  • F. Альварес-Васкес и др., Моделирование и проверка смоделированного метаболизма сфинголипидов у Saccharomyces cerevisiae, Nature 27, стр. 433 (7024), стр. 425–30, 2005.
  • J. Вера и др., Модели степенного закона путей передачи сигналов в: Cellular Signaling doi : 10.1016 / j.cellsig.2007.01.029 ), 2007.
  • Эберхарт О. Войт, Применение теории биохимических систем, 2006.

Внешние ссылки

  • [1] Лаборатория Саважо в Калифорнийском университете в Дэвисе
  • [2] Лаборатория Войта в GA Tech
Последняя правка сделана 2021-05-12 06:41:32
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте