Redes de reacciones bioquimicas
Páginas: 11 (2619 palabras)
Publicado: 23 de noviembre de 2011
PROYECTO FINAL
REDES DE REACCIONES BIOQUIMICAS
1. INTRODUCCIÓN
La función celular de un microorganismo depende de los cambios dinámicos del metabolismo. Dichos cambios conducen a diferentes expresiones de las funciones celulares (síntesis de biomasa y metabolitos, asimilación de substratos). Una herramienta interesante para poder tener una visión detallada del metabolismo en su conjunto yasí poder estudiar la influencia del metabolismo energético sobre la función celular es la cuantificación de los flujos metabólicos a través de las vías catabólicas y anabólicas asociando la fisiología microbiana a la ingeniería a través de modelos matemáticos. El principio está basado en la construcción de una red metabólica del microorganismo en el cual las reacciones más importantes sonpuestas en juego a través de la técnica de cálculo de flujos metabólicos para la obtención de los flujos intracelulares.
2. FUNDAMENTO TEORICO
El conjunto de reacciones químicas que ocurren en un organismo se conoce como metabolismo.
Esta serie de transformaciones químicas tiene el propósito de generar diversas moléculas que serán unidas en diferentes configuraciones y así se generarán nuevoscomponentes celulares. Mediante este proceso la célula crece hasta llegar a un punto en que se divide dando lugar a nuevas células. Mediante reacciones específicas, la energía química para llevar a cabo estos procesos es extraída de las moléculas orgánicas, principalmente azúcares.
Así, cualquier célula puede considerarse como una fábrica microscópica, capaz de llevar a cabo un gran número dereacciones químicas diferentes. Sin embargo, en su estado natural, las células generalmente no producen cantidades elevadas de los compuestos útiles desde el punto de vista industrial. Por este motivo es necesario modificar su metabolismo para que adquieran tal capacidad, para que se conviertan en fábricas químicas.
El metabolismo es un proceso celular en que participan un gran número de proteínasdiferentes.
La célula posee mecanismos para coordinar cuáles proteínas y en qué cantidad son necesarias dependiendo de las condiciones externas.
Cualquier célula microbiana típica tiene el potencial genético en su genoma para sintetizar un número considerable de proteínas.
La posibilidad de modificar de manera directa el metabolismo es el resultado del conocimiento actual sobre las reaccionesquímicas que lo constituyen, las enzimas que catalizan dichas reacciones y los genes que las codifican.
Debido a que el metabolismo es una red muy extensa y compleja de reacciones, se necesitan metodologías que permitan analizarlo cuantitativamente. Asimismo, se requieren herramientas especializadas para modificar de manera directa los componentes celulares.
El conjunto de instrumentos sepresenta en la (figura 1).
El objetivo del análisis de control metabólico (ACM) es definir la relación cuantitativa de una reacción enzimática sobre el flujo en una vía metabólica completa. Cuando se desea modificar el metabolismo de un microorganismo, una de las principales preguntas es: ¿cuál o cuáles de las actividades enzimáticas deberán ser modificadas para lograr un efecto específico? No essencillo encontrar la respuesta a esta pregunta, principalmente debido a la gran complejidad del metabolismo celular. El ACM es la principal herramienta que permite identificar las enzimas clave dentro de vías metabólicas específicas. La relación entre una actividad enzimática y el flujo metabólico se expresa como un coeficiente de control de flujo (CCF). El CCF se define como el cambio en el flujoen una vía metabólica que resulta al incrementar la actividad de una enzima en particular. La determinación de los CCF para las enzimas dentro de una vía metabólica específica, permite establecer cuáles de ellas son las que limitan el flujo. Una vez que se identifican las enzimas limitantes, mediante la aplicación de la ingeniería genética se puede incrementar el nivel de expresión de sus genes y...
REDES DE REACCIONES BIOQUIMICAS
1. INTRODUCCIÓN
La función celular de un microorganismo depende de los cambios dinámicos del metabolismo. Dichos cambios conducen a diferentes expresiones de las funciones celulares (síntesis de biomasa y metabolitos, asimilación de substratos). Una herramienta interesante para poder tener una visión detallada del metabolismo en su conjunto yasí poder estudiar la influencia del metabolismo energético sobre la función celular es la cuantificación de los flujos metabólicos a través de las vías catabólicas y anabólicas asociando la fisiología microbiana a la ingeniería a través de modelos matemáticos. El principio está basado en la construcción de una red metabólica del microorganismo en el cual las reacciones más importantes sonpuestas en juego a través de la técnica de cálculo de flujos metabólicos para la obtención de los flujos intracelulares.
2. FUNDAMENTO TEORICO
El conjunto de reacciones químicas que ocurren en un organismo se conoce como metabolismo.
Esta serie de transformaciones químicas tiene el propósito de generar diversas moléculas que serán unidas en diferentes configuraciones y así se generarán nuevoscomponentes celulares. Mediante este proceso la célula crece hasta llegar a un punto en que se divide dando lugar a nuevas células. Mediante reacciones específicas, la energía química para llevar a cabo estos procesos es extraída de las moléculas orgánicas, principalmente azúcares.
Así, cualquier célula puede considerarse como una fábrica microscópica, capaz de llevar a cabo un gran número dereacciones químicas diferentes. Sin embargo, en su estado natural, las células generalmente no producen cantidades elevadas de los compuestos útiles desde el punto de vista industrial. Por este motivo es necesario modificar su metabolismo para que adquieran tal capacidad, para que se conviertan en fábricas químicas.
El metabolismo es un proceso celular en que participan un gran número de proteínasdiferentes.
La célula posee mecanismos para coordinar cuáles proteínas y en qué cantidad son necesarias dependiendo de las condiciones externas.
Cualquier célula microbiana típica tiene el potencial genético en su genoma para sintetizar un número considerable de proteínas.
La posibilidad de modificar de manera directa el metabolismo es el resultado del conocimiento actual sobre las reaccionesquímicas que lo constituyen, las enzimas que catalizan dichas reacciones y los genes que las codifican.
Debido a que el metabolismo es una red muy extensa y compleja de reacciones, se necesitan metodologías que permitan analizarlo cuantitativamente. Asimismo, se requieren herramientas especializadas para modificar de manera directa los componentes celulares.
El conjunto de instrumentos sepresenta en la (figura 1).
El objetivo del análisis de control metabólico (ACM) es definir la relación cuantitativa de una reacción enzimática sobre el flujo en una vía metabólica completa. Cuando se desea modificar el metabolismo de un microorganismo, una de las principales preguntas es: ¿cuál o cuáles de las actividades enzimáticas deberán ser modificadas para lograr un efecto específico? No essencillo encontrar la respuesta a esta pregunta, principalmente debido a la gran complejidad del metabolismo celular. El ACM es la principal herramienta que permite identificar las enzimas clave dentro de vías metabólicas específicas. La relación entre una actividad enzimática y el flujo metabólico se expresa como un coeficiente de control de flujo (CCF). El CCF se define como el cambio en el flujoen una vía metabólica que resulta al incrementar la actividad de una enzima en particular. La determinación de los CCF para las enzimas dentro de una vía metabólica específica, permite establecer cuáles de ellas son las que limitan el flujo. Una vez que se identifican las enzimas limitantes, mediante la aplicación de la ingeniería genética se puede incrementar el nivel de expresión de sus genes y...
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