Titelaufnahme

Titel
Reparation and verification of the yeast consensus model / David Ruckerbauer
Verfasser/ VerfasserinRuckerbauer, David
Begutachter / BegutachterinNatter Klaus
Erschienen2012
Umfang82 Bl. : 2 Zsfassungen ; graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Dipl.-Arb., 2012
Anmerkung
Zsfassung in dt. und engl. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (GND)Genanalyse / Lipidstoffwechsel / Genanalyse / Lipidstoffwechsel / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-40397 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
Reparation and verification of the yeast consensus model [0.86 mb]
Links
Nachweis
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Reparation and Verification of the Yeast Consensus ModelDavid RuckerbauerKürzlich erfolgte Entwicklungen zu Genome Scale Metabolic Models (GSM) erlauben die Simulation kompletter Zellen auf metabolischer Ebene. Flux Balance Analysis (FBA) ist einer der erfolgreichsten Zugänge um das Verhalten solcher Modelle im chemischen Gleichgewicht zu berechnen.Die aktuelle Version des metabolischen Modells ?Consensus Yeast' wurde um einen detaillierteren Lipidstoffwechsel erweitert.Da FBA-Simulationen nicht durchführbar waren, mussten weitere Anpassungen vorgenommen werden.In der Zwischenzeit wurde eine neue Version, Cyeast4, publiziert; diese wurde ebenfalls modifiziert und analysiert.Im Zuge der Reparatur wurden 632 Reaktionen entfernt und 355 hinzugefügt (um Lücken zu schließen, den Transport zwischen Organellen zu ermöglichen und um den Lipidstoffwechsel zu erweitern).Außerdem wurden Irreversibilitäten (in der Originalversion sind alle Reaktionen als reversibel definiert) und eine Biomassefunktion hinzugefügt.Die Werkzeuge, die verwendet wurden um das Modell zu reparieren, werden ebenfalls in der Arbeit vorgestellt.Das Modell wurde zu Validierungszwecken mit publizierten Modellen verglichen; außerdem wurden Gen-Knockouts durchgeführt.Knockouts einzelner Gene wurden in 80% (minimales Medium) und 78% (Medium mit Aminosäuren) korrekt vorhergesagt; die Modellierung ergab 89% (minimales Medium) und 95% (mit Aminosäuren) nicht-letale Knockouts.Zweifache Knockouts wurden mit Cyeast4 durchgeführt; letale Einzelmutationen wurden dabei im Vorhinein ausgeschlossen.Die Vorhersagen waren in 67% (minimales Medium) und 72% (mit Aminosäuren) der Fälle korrekt; 95% (minimales Medium) und >99% (mit Aminosäuren) der Rechnungen ergaben lebensfähige Mutanten.

Zusammenfassung (Englisch)

Reparation and Verification of the Yeast Consensus ModelDavid RuckerbauerRecent developments towards Genome Scale Metabolic Models have enabled simulation of whole cells on the metabolic level. Flux Balance Analysis (FBA) is one of the most successful approaches to calculate the steady-state behavior of such models.The current version of the Consensus Yeast metabolic model was adapted to include a more detailed lipid metabolism and to allow for FBA simulations, which were previously not possible.While the work was done, a new version (Cyeast4) was published; this version was also modified and analyzed.During the process of model reparation, 632 reactions were removed and 355 were added (to bridge gaps, allow for transport between compartments and to obtain a more detailed lipid metabolism). Furthermore, irreversibilities were added (the original version contains only reversible reactions) and a biomass function introduced.Several tools had to be applied to repair the model and were introduced in this work.For validation, the model was compared to other published models and gene deletions were performed.Single gene deletions were correct in 80% (minimal medium) and 78% (with amino acids in medium) of all cases; the model predicted 89% (minimal medium) and 95% (with amino acids) of knockouts to be non-lethal.Double gene deletions were performed using Cyeast4 and omitted mutants shown to be lethal in the single gene deletions.The predictions were correct in 67% (MM) and 72% (+AA) of all cases; 95% (MM) and >99% of all mutants were predicted to be viable.