Mark Zuc

Existen diversas metodologías basadas en representaciones del metabolismo celular que ambos comparten características: el uso de una red metabólica y la asunción de estado pseudoestable. Estos metodologías tienen propósitos diferentes, emplean diferentes herramientas matemáticas y se basan en diferentes hipótesis, sin embargo, todos ellos explotar las propiedades de una descripción matemáticasimilar.En este artículo se utiliza el modelado estequiométrica término para abarcar todas estas metodologías y para describirlos en un marco común
Aunque la información sobre la estequiometría de la reacción incrustado en las redes metabólicas es muy importante, el marco abarca metodologías no se limitan a la utilización de la información estequiométrica. Para resaltar este hecho, la definición delmarco se aborda desde una perspectiva basada en restricciones. Una de las razones para el éxito de modelado estequiométrica es que evita las dificultades que surgen en el desarrollo de modelos cinéticos: una consecuencia de la falta de mediciones experimentales intracelulares. Por lo tanto, se hace posible aprovechar el conocimiento de la estructura del metabolismo de la célula, sin tener encuenta las todavía no muy bien conocidos procesos cinéticos intracelulares
Stoichiometric modelos han sido utilizados para estimar la distribución de flujo metabólico en circunstancias dadas en la célula en un momento dado (análisis de flujo metabólico), para predecir sobre la base de alguna hipótesis optimalidad (análisis de flujo de equilibrio), y como herramientas para el análisis estructural deproporcionar información sobre las características del metabolismo sistémico de la célula objeto de investigación (basada en red vía análisis).
Un comportamiento celular observada no puede explicarse sólo por considerar los elementos constitutivos de una célula. Para definir todas sus capacidades, y también para predecir su comportamiento, las interacciones entre los elementos deben ser tomados enconsideración, es decir, un enfoque sistémico se necesita. Esto le confiere un papel fundamental a las redes, ya que integrar estas interacciones, por lo tanto, son responsables de la conducta observable celular (1). Ejemplos de las redes utilizadas en biología incluyen redes metabólicas, reguladoras y de señalización, sin embargo el primero es el mejor caracterizado.
Convencionalmente, elmetabolismo se divide en metabolicpathways individuales, que son, de hecho, un paradigma central en la biología. Estas vías se definieron sobre la base de su paso a paso descubrimiento, pero esto está cambiando en la actualidad: fomentada por la nueva realidad de la biología, que se caracteriza por la riqueza de datos y la importancia de estudiar el metabolismo celular bajo un enfoque a nivel desistema, el conjunto de vías metabólicas implicadas en el metabolismo de célula entera está siendo ensamblado en las redes metabólicas (2). En la mayoría de los casos, estas redes son muy detallados, pero las redes más pequeñas también pueden formularse.
En este artículo, utilizamos el marco estequiométrica modelado término para abarcar las metodologías basadas en representaciones del metabolismocelular que comparten dos características: el uso de una red metabólica y la asunción estatal pseudoestable (ver Fig. 1.). Por un lado, los modelos estequiométricas se derivan de la red metabólica de un organismo bajo investigación. La información sobre la estequiometría de la reacción incrustado en estas redes es el punto de partida, sin embargo, el marco abarca metodologías no se limita a lautilización de la información estequiométrica. Para ilustrar este punto, una perspectiva basada en restricciones se utilizará.
Por otro lado, el modelado estequiométrica desconoce el comportamiento dinámico intracelular, sobre la base de la suposición del estado pseudoestable para metabolitos de interior (3). Aunque esto puede ser sorprendente al principio, hay dos razones principales para utilizar...