Reconstruction of cardiomyocyte energy metabolism and investigation of the healthy and disease cases by fba and optimization techniques
Kalp hücrelerinde enerji metabolizmasının oluşturulması ve sağıklı ve hastalık koşullarının metabolizma mühendisliği teknikleri ile incelenmesi
- Tez No: 246250
- Danışmanlar: PROF. KUTLU ÜLGEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Hastalık, Kalp, Kardiyomiyopatiler, Metabolik ağlar, Disease, Heart, Cardiomyopathies, Metabolic networks
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu araştırmada, bir kalp hücresinin enerji metabolizmasına ait reaksiyon ağı literatür taraması yapılarak ve KEGG ansiklopedisi, Reactome gibi çevrimiçi veritabanları kullanılarak oluşturulmuştur. Karbonhidrat, yağ asitleri ve keton metabolizmaları gibi enerji üretiminde kullanılan metabolizmaları kapsayan bu reaksiyon ağı ile farklı fizyolojik koşullar altındaki hücre davranışları incelenmiştir. Normal koşullar yanında enzim bozuklukları (Primer Karnitin Yetmezliği, Mitokondriyal NADH-CoQ Reduktaz Yetmezliği, HMG-CoA Sentaz Yetmezliği gibi), açlık ve iskemik koşullar altında hücrenin ATP harcamasını maksimize eden akı dağılımları Akı Denklik Analizi kullanılarak hesaplanmıştır. Kalp hücresinin sağlıklı enerji metabolizmasındaki akı aralıklarını elde etmek için ise Akı Değişkenlik Analizi, oluşturulan bu reaksiyon ağına uygulanmıştır. Sağlıklı ve farklı hastalık koşulları altında benzer davranış gösteren reaksiyon kümeleri Özdüzenleyici Haritalar yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Araştırma sonucunda modelin akı aralıklarının ve hücrenin sübstrat tercihlerinin literatürdeki deneysel sonuçlarla benzer özellikler gösterdiği bulunmuştur. Böylece, oluşturulan reaksiyon ağının, gelecek çalışmalarda örnek model olarak kullanılabilir olduğu sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In the present study, a reaction network of the cardiomyocyte energy metabolism is reconstructed by extensive literature survey and using the information obtained from the online databases of Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) and Reactome. The reconstructed network includes the metabolisms of carbohydrates, fatty acids and ketone bodies used for energy maintenance and it is employed for the investigation of the behaviour of the cell under different physiological conditions. Flux Balance Analysis is applied to the reconstructed network to obtain the flux distributions that maximize the ATP consumption of the cell at healthy normoxic conditions, under physiological stress conditions of fasting and ischemia, and in case of enzyme deficiencies of Primary Carnitine, Mitochondrial NADH-CoQ reductase (complex I) and HMG-CoA Synthase. Flux Variability Analysis is used to obtain the flux ranges of the energy metabolism of the healthy cardiomyocyte. The clustering method of Self-Organizing Maps is applied to obtain the reaction sets that exhibit similar behaviour under different conditions such as healthy and disease cases. As the conclusion of the present study, the flux ranges and the substrate preference of the model cell were found to be in good agreement with the experimental reports given in literature. So the reconstructed reaction network is deduced to be a good candidate for future studies on cardiomyocyte energy metabolism.
Benzer Tezler
- Reconstruction of x-ray images
Başlık çevirisi yok
HÜSEYİN CÜNEYT AKA
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SITKI AYTAÇ
- Reconstruction of urban space through the dialectics of global and local: evolution of urban space in Sultanahmet-İstanbul
Küresel ve yerel arasındaki diyalektik içinde kentsel mekanın yeniden kurulması: İstanbul Sultanahme'de kentsel mekanın evrimi
BERİN F. GÜR
Doktora
İngilizce
1999
Jeoloji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖNÜL EVYAPAN
- Reconstruction of a 3D human head model from images
Görüntülerden 3B insan kafası modeli geriçatımı
REZA ZARE HASSANPOUR
Doktora
İngilizce
2003
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN ATALAY
- Reconstruction of architectural image in science fiction cinema: A case study on New York
Mimari imgenin bilim kurgu filmlerinde yeniden kurulumu: New York üzerine bir çalışma
T. NİHAN HACIÖMEROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
MimarlıkOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABDİ GÜZER
- Reconstruction of national identities and citizenship in the context of the eu membership: Hungary, Poland and the Czech Republic
Ab üyeliği çerçevesinde ulusal kimliklerin ve yurttaşlığın yeniden yapılandırılması: Macaristan, Polonya ve Çek Cumhuriyeti
EBRU OĞURLU
Doktora
İngilizce
2007
Uluslararası İlişkilerMarmara ÜniversitesiAvrupa Birliği Siyaseti ve Uluslararası İlişkiler Ana Bilim Dalı
PROF.DR. GÜNAY GÖZKSU ÖZDOĞAN