چکیده

سابقه و هدف: شناخت فرایند تخمیر اسید آمینه به عنوان یک سیستم جامع، یک کار چالش برانگیز است. پیش از این، ما یک مدل شبیه سازی پویا مبتنی بر مقالات گنجانده ایم که شامل تنظیم رونویسی، رونوشت، برگردان و واکنش های آنزیمی مربوط به گلیکولیز، مسیر پنتوز فسفات، چرخه تریکاربوکیلیک اسید (TCA) و مسیر آناپلیروسیک Escherichia coli است. در طی شبیه سازی، رشد سلولی به عنوان مثال برای تولید پروتئین رشد آزمایش سلولی از کشت فریبنده در مخمرهای جاروبی تعریف شد. با این حال، برای تایید مناسب بودن بیولوژیکی مدل ما، آنالیز حساسیت و اعتبار سنجی تجربی مورد نیاز بود.

یافته ها: ما یک شبیه سازی تخمک تخمیر اسید L-گلوتامیک با حذف sucAB، یک ژن کدبندی α-کتوگلوترات دهیدروژناز ساختیم. سپس تجزیه و تحلیل حساسیت سیستماتیک برای تولید اسید L-گلوتامیک انجام شد؛ نتایج حاصل از این فرآیند با داده های تجربی قبلی مربوط به تخمیر اسید L-گلوتامیک مطابقت داشت. علاوه بر این، ما امکان پیش بینی احتمال وجود تجمع 3-فسفو گلیسیرات در سلول را در تنظیم فلاکس کربن به چرخه TCA و افزایش تولید اسید L-گلوتامیک از طریق تخمیر فراهم کردیم. ما این فرضیه را با استفاده از یک آزمایش تخمیری که شامل یک مدل تولید اسید تولید کننده اسید L-گلوتامیک ، E.coli MG1655 ΔsucA معتبر ساختیم که در آن ژن فسفوگلیسرات کیناز به منظور تجمع 3-فسفو گلیسیرات تقویت شده است. افزایش مشاهده شده در تولید اسید L-گلوتامیک، قدرت پیش بینی کننده معنی دار زیست شناختی مدل شبیه سازی پویایی متابولیسم را تایید کرد.

 نتیجه گیری: در این مطالعه، مشخص شد که شبیه سازی دینامیکی با استفاده از یک مدل مبتنی بر مقالات، برای تشخیص مکانیزم های دقیق در فرآیند های تخمیر داخل سلول مفید است. آنالیز حساسیت کامل تر، شناسایی عوامل جدید درگیر در تنظیم متابولیسم تخمیر آمینو اسید را تسهیل می کند.

میتوانید از لینک ابتدای صفحه، مقاله انگلیسی را رایگان دانلود فرموده و چکیده انگلیسی و سایر بخش های مقاله را مشاهده فرمایید.