Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Системная биология - модели

Содержание

системная биология - моделипотоковыелинейное программированиеэкспериментыВиткупПалссон – необычные источникиПалссон – мутантыкинетические – метаболизмрегуляторные
Системная биология - моделиМ.Гельфанд  «Сравнительная геномика»БиБи 4 курс системная биология - моделипотоковыелинейное программированиеэкспериментыВиткупПалссон – необычные источникиПалссон – мутантыкинетические – метаболизмрегуляторные Потоковые модели – стационарное состояниеЗадаем список реакций (стехиометрические соотношения)Задаем балансы метаболитов (синтезируется Уравнения баланса Пространство решений Что получается (кишечная палочка)заведомо таким образом можно предсказать принципиальные ограничения на выход мутантыфенотип предсказывается хорошо – но не надо было огород городить, достаточно рассмотреть кинетические моделисистема дифференциальных уравнений, описывающих реакции их (изолированного) пути пример (абстрактный) система уравнений разные виды кинетических уравнений пример (реальный) – синтез лизина в Corynebacterium glutamicum кинетические уравненияфосфоенолпируват карбоксикиназапируват карбоксилазаL-аспартат  амино- трансфераза проблемысложно как вычислительно, так и (главное) содержательноосновные проблемы помимо вычислительной сложностинеустойчивые системы результатыпри аккуратной работе удается предсказать эффект мутаций, оптимизировать систему, предсказать эффект замены кинетический анализ регуляциито же самое, только меряют концентрации факторов транскрипции, образующих регуляторную сетьнет хороших результатов
Слайды презентации

Слайд 2 системная биология - модели
потоковые
линейное программирование
эксперименты
Виткуп
Палссон – необычные источники
Палссон

системная биология - моделипотоковыелинейное программированиеэкспериментыВиткупПалссон – необычные источникиПалссон – мутантыкинетические – метаболизмрегуляторные

– мутанты
кинетические – метаболизм
регуляторные


Слайд 3 Потоковые модели – стационарное состояние
Задаем список реакций (стехиометрические соотношения)
Задаем

Потоковые модели – стационарное состояниеЗадаем список реакций (стехиометрические соотношения)Задаем балансы метаболитов

балансы метаболитов (синтезируется столько же, сколько расходуется)
Задаем другие ограничения

(состав среды)
Максимизируем производство биомассы (её состав задан) или чего-то еще (АТФ)
Это сводится к задаче линейного программирования: выпуклый многогранник задан линейными ограниченими типа равенств (балансы) и неравенств (положительные потоки), надо максимизировать линейный функционал

Слайд 4 Уравнения баланса

Уравнения баланса

Слайд 5 Пространство решений

Пространство решений

Слайд 6 Что получается (кишечная палочка)
заведомо таким образом можно предсказать

Что получается (кишечная палочка)заведомо таким образом можно предсказать принципиальные ограничения на

принципиальные ограничения на выход продукта – полезно для биотехнологии
Удовлетворительно

предсказываются потоки в стационарном состоянии
если лимитирует углерод
если лимитирует азот – хуже
потоки при необычном источнике углерода предсказываются хуже
но хорошо после того, как на этом источнике жило много поколений – приспособление за счет регуляции?

Слайд 7 мутанты
фенотип предсказывается хорошо – но не надо было

мутантыфенотип предсказывается хорошо – но не надо было огород городить, достаточно

огород городить, достаточно рассмотреть топологию карты метаболических путей (если

в результате мутации сильно удлинились пути до необходимых метаболитов, скажем, входящих в биомассу, то такой мутант не живет)
к тому же тут внутреннее противоречие – данные о реакциях принципиально неполны, пропущенная (отсутствующая в списке) реакция полностью эквивалентна мутации
и впрямь, находили новые реакции (в кишечной палочке)
потоки предсказываются плохо, но:
надо смотреть не глобальный экстремум, а точку в многограннике, ближайшую к старому экстремуму – тогда все правильно
приличные предсказания, если прошло много поколений – приспособления за счет регуляции?

Слайд 8 кинетические модели
система дифференциальных уравнений, описывающих реакции их (изолированного)

кинетические моделисистема дифференциальных уравнений, описывающих реакции их (изолированного) пути

пути


Слайд 9 пример (абстрактный)

пример (абстрактный)

Слайд 10 система уравнений

система уравнений

Слайд 11 разные виды кинетических уравнений

разные виды кинетических уравнений

Слайд 12 пример (реальный) – синтез лизина в Corynebacterium glutamicum

пример (реальный) – синтез лизина в Corynebacterium glutamicum

Слайд 13 кинетические уравнения
фосфоенолпируват карбоксикиназа

пируват карбоксилаза

L-аспартат амино- трансфераза

кинетические уравненияфосфоенолпируват карбоксикиназапируват карбоксилазаL-аспартат амино- трансфераза

Слайд 14 проблемы
сложно как вычислительно, так и (главное) содержательно
основные проблемы

проблемысложно как вычислительно, так и (главное) содержательноосновные проблемы помимо вычислительной сложностинеустойчивые

помимо вычислительной сложности
неустойчивые системы диф. ур.
много параметров, часто не

известных
оценка параметров
прямая (редко)
косвенная – подгон решений под известный ответ (например, по зависимости концентраций веществ) – минимизация отклонения
правила гигиены: оставить часть экспериментальных данных (не использовать при подгонке), потом проверить, насколько хорошо они воспроизводятся

Слайд 15 результаты
при аккуратной работе удается предсказать эффект мутаций, оптимизировать

результатыпри аккуратной работе удается предсказать эффект мутаций, оптимизировать систему, предсказать эффект

систему, предсказать эффект замены ферментов (изменения констант, снятия ингибирования

и т.п.)

Слайд 16 кинетический анализ регуляции
то же самое, только меряют концентрации

кинетический анализ регуляциито же самое, только меряют концентрации факторов транскрипции, образующих регуляторную сетьнет хороших результатов

факторов транскрипции, образующих регуляторную сеть
нет хороших результатов


  • Имя файла: sistemnaya-biologiya-modeli.pptx
  • Количество просмотров: 109
  • Количество скачиваний: 0