Metabolik akı analizi tekniklerini kullanarak hücrenin biyolojik amacının incelenmesi
Investigation of biological objective of the cell by using metabolic flux analysis techniques
- Tez No: 313022
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HASAN SADIKOĞLU, YRD. DOÇ. DR. TUNAHAN ÇAKIR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biyomühendislik, Kimya Mühendisliği, Biology, Bioengineering, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 152
Özet
Yapılan bu tez çalışmasındaki genel amaç, Aşağıdan Yukarı Sistem Biyolojisi yaklaşımlarından olan Akı Dengesi Analizi ve Kontrol-etkili Akı Analizi matematiksel yöntemlerini kullanarak Escherichia coli ve Saccharomyces cerevisiae mikroorganizmalarının farklı ortamlardaki davranışlarının ardında yatan biyolojik amacın ne olduğunu anlayabilmek ve bu mikroorganizmalar için bütün ortamlarda geçerli olabilen temel amaç (maksimum biyokütle üretimi) ve ikincil amaç (minimum enzim üretme) fonksiyonları önererek bir simülasyon çalışması yapmaktır. Bu amaç doğrultusunda, her iki mikroorganizma için de iki farklı boyutta (küçük boyut ve genom boyut) metabolik modeller kullanılarak elde edilen metabolik akı dağılımları, organizmalara ait farklı üç ortamdaki (kesikli oksijenli, sürekli oksijenli ve oksijensiz büyüme) literatürden elde edilen deneysel akı dağılımları ile karşılaştırıldı. Yapılan bu çalışma sayesinde, önerilen temel ve ikincil amaç fonksiyonlarının üç farklı ortamda da mikroorganizmaların gerçekteki davranışını ne kadar yansıttığı, kullanılan farklı boyuttaki metabolik modellerin mikroorganizmları ne kadar temsil ettiği ve kullanılan matematiksel metotların mikroorganizmların gerçek davranışını tahmin etmedeki analiz kabiliyeti test edilmiş oldu. Bu doğrultuda elde edilen başlıca sonuçlar; (a) En iyi sonuçların Akı Dengesi Analizi ile elde edilmesi, (b) Minimum enzim üretimini matematiksel olarak en iyi ifade eden fonksiyonun hücre içi akıların karelerinin toplamının minimizasyonu olması, (c) Akı dağılımı hesaplamalarında canlının esnek davranma eğiliminin dikkate alınması gerektiği şeklinde özetlenebilir.
Özet (Çeviri)
The main goal of this study is to understand biological objective of Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae microorganisms in different environments by using two mathematical methods of bottom-up systems biology: Flux Balance Analysis and Control Effective Flux Analysis. It is also aimed to perform a simulation study by suggesting primary objective (maximum biomass production) and secondary objective (minimum enzyme production) functions for these microorganisms in any condition. Within this scope, metabolic flux distributions obtained by using two different (small size and genome size) metabolic models are compared with literature-based findings in three different conditions (aerobic chemostat, aerobic batch and anaerobic media) for both microorganisms. This study enabled the investigation of how (i) different scale metabolic models, (ii) suggested objective functions, and (iii) different mathematical methods represent microorganism behavior in three different conditions. Among others, the following main conclusions were obtained: a) Flux Balance Analysis gives closest results to the experimental data, b) the best function that represent microorganism behavior is the minimization of the sum of square of all intracellular fluxes, c) the flexibility of microorganisms have to be taken into account in simulation studies.
Benzer Tezler
- 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
ÇİĞDEM FİLİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. KUTLU ÜLGEN
- Integrative analysis of multi-cellular genome-scale metabolic networks with cell type specific transcriptome data predicted by deconvolution algorithms: Application to Parkinson's disease
Dekonvolusyon algoritmalarıyla tahmin edilen hücre tipine özgü Parkinson hastalığı transkriptom verilerinin çok hücreli genom ölçekli metabolik ağa haritalanması
KADİR KOCABAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyomühendislikGebze Teknik ÜniversitesiBiyoinformatik Sistemler Biyolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUNAHAN ÇAKIR
- Bioprocess development for therapeutical protein production
Terapötik protein üretimi için biyoproses geliştirilmesi
EDA ÇELİK AKDUR
Doktora
İngilizce
2008
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. PINAR ÇALIK
PROF. DR. STEPHEN G. OLİVER
- Proteomic study and flux analysis of metabolic pathways of halophilic microorganisms
Halofilik mikroorganizmaların metabolik yollarının proteomik çalışması ve akı analizi
SELİM CEYLAN
Doktora
İngilizce
2010
Kimya MühendisliğiMarmara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK KAZAN
YRD. DOÇ. BERNA S. AKBULUT
- Omic analyses of stress-resistant Saccharomyces cerevisiae
Strese dirençli Saccharomyces cerevisiae'nin omik analizleri
ENES FAHRİ TEZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR
PROF. DR. ŞEFİKA KUTLU ÜLGEN