Metabolic pathway analysis of the enzyme-deficient human red blood cells
İnsan kırmızı kan hücrelerinde enzim eksikliklerinin metabolik yolizi analizi
- Tez No: 152599
- Danışmanlar: PROF. KUTLU ÜLGEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
ÖZET İNSAN KIRMIZI KAN HÜCRELERİNDE ENZİM EKSİKLİKLERİNİN METABOLİK YOLİZİ ANALİZİ İnsan kırmızı kan hücrelerindeki yaygın enzimopatılerin analizi, metabolik yolizi analizi ile gerçekleştirilmiştir. Her bir enzim eksikliği vakasına tekabül eden temel akı yollan (EFM), hastalarda karşılaşılan fizyolojik durumların açıklanabilmesi için fonksiyonel yeterlilik bazında analiz edilmiştir. EFM'lerin hesaplanmasında, simulasyon araçları olarak METATOOL ve FluxAnalyser kullanılmıştır. İnsan kırmızı kan hücrelerinin metabolik davranışlarıyla ilgili olarak literatürde bildirilen deneysel bulgular, EFM analiz sonuçlan ile karşılaştınlmıştır. Sonuçlar, bazı enzim eksikliklerinin ciddi hemolitik anemiye neden olabileceğini gösterir şekilde, klinik verilerle örtüşmektedir. Trioz fosfat izomeraz (TPI) eksikliği vakasında, dihidroksiaseton fosfatın (DHAP) harici metabolit olarak alınmasının, eritrositin hayat devamlılığında etken olduğu görülmüştür. Metabolik ağlann etkinlik ve esnekliklerinin incelenmesinde yeni bir yaklaşım, kontrol-efektif akı (CEF) dağılımın hesaplanmasıdır. Eritrositlerdeki metabolik reaksiyonlann CEF değerleri, enzimopatilerin incelenmesinde bir araç olarak kullanılmıştır. CEF analizi, hücresel hayatın devamlılığı için gerekli olan kofaktörler, yani ATP ve NADPH, baz alınarak yapılmıştır. Bu analizin sonunda, glutatyon redüktaz reaksiyonu, kırmızı kan hücrelerindeki bilinen hayati rolüne paralel olarak, enzimopatilerde gerçekleşen tüm reaksiyonlann en etkini olarak tespit edilmiştir. Nihai sonuçlar, klinik bulgularla çoğunlukla uyum içindedir. EFM ve CEF analizlerinin, eritrosit enzimopatilerinin analizinde gelecek vaat ettikleri görülmüştür. Optimal EFM'lerin hesaplanması ve yorumlanmasında, verim analizi, alternatif araç olarak kullanılmıştır. Son olarak, bir başka yeni metot, metabolik uyumun minimizasyonu metodu (MOMA), enzim eksiklilerinin yorumlanmasında kullanılmış olup, sonuçlan geleneksel bir metot olan akı dengesi (FBA) analizi sonuçları ile karşılaştırılmıştır..
Özet (Çeviri)
IV ABSTRACT METABOLIC PATHWAY ANALYSIS OF THE ENZYME - DEFICIENT HUMAN RED BLOOD CELLS The analysis of common enzymopathies in the human red blood cells is carried out by metabolic pathway analysis. The elementary flux modes (EFMs) corresponding to each enzyme deficiency case are analyzed in terms of functional capabilities to explain physiological conditions encountered in patients. For the calculation of the EFMs, simulation tools called METATOOL and FluxAnalyser are employed. Experimental findings reported in literature related to metabolic behavior of the human red blood cells are compared with the results of EFM analysis. The results coincided with the clinical data such that some of the enzyme deficiencies cause serious hemolytic anemia. In the case of the triose phosphate isomerase (TPI) deficiency, it is found that treating dihydroxyacetone phosphate (DHAP) as an external metabolite helps the survival of the erythrocyte. A novel approach for the investigation of efficiency and flexibility of metabolic network is the calculation of control-effective flux (CEF) distribution. The CEF values of metabolic reactions in erythrocytes are used as a tool for the analysis of enzymopathies. The CEF analysis is performed with respect to the necessary cofactors for survival, i.e. ATP and NADPH production. Glutathione reductase reaction is found to be the most effective reaction in all enzymopathies in parallel with its known essential role for red blood cells. The resultant findings are mostly in agreement with the clinical findings. EFM and CEF analyses are found to be promising in the analysis of erythrocyte enzymopathies. The yield analysis is used as an alternative tool to interpret and to find out the optimal EFMs. Finally, another novel method, namely the method of minimization of metabolic adjustment (MOMA), is employed to interpret the enzyme deficiencies and its results are compared with the traditional flux balance analysis (FBA) results.
Benzer Tezler
- Brain lipid profiling of triply mouse model with the deficiencies of sialidase Neu1, Neu4 and ß-Hexosaminidase a enzymes
Sialidaz Neu1 ve Neu4 ile ß-Hekzosaminidaz a enzim eksikliği olan fare modelinde beyin lipid profilinin çikarilmasi
ZEHRA KEVSER PEKMEZCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Biyoteknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN SEYRANTEPE
- Kapiler elektroforez – örnek sıkıştırma yöntemi ile idrarda orotik asit tayini
Determination of orotic acid in urine by capillary elektrophoresis – sample stacking method
MERVE TAŞER
- İyon kromatografi kondüktivite dedektörü ile orotik asidürili hasta idrarında orotik asit tayini
Determination of orotic acid in orotic aciduria patient's urine samples with ion chromatograph/conductivity dedector
DAMLA ZEYDANLI
- Glukoz-6-fosfat dehidrogenaz eksikliğinin moleküler patolojisinin DNA dizi analizi ile saptanması
The Detection of molecular pathology of glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency with DNA sequence analysis
CEREN ACAR
- Glukoz-6-fosfat dehidrogenaz enzim eksikliği saptanan olguların kinetik ve moleküler özelliklerinin incelenmesi
The Study of kinetic and molecular properties of the detected glucose-6-phosphate dehydrogenase deficient cases
EBRU BİLGET GÜVEN
