Введение к работе
Актуальность проблемы
Тема диссертационной работы относится к проблеме автоматизации математического моделирования поведения сложных метаболических систем, их временной организации.
Скорость секвенирования быстро возрастает, в настоящее время она достигает нескольких бактериальных геномов в год. Ожидается увеличение этой скорости на порядок в 1996 году, что приведет к секвенированию полного генома человека в течение ближайших нескольких лет и секвенированию десятков бактериальных геномов ежегодно. В тоже время экспериментальное исследование метаболизма секвенируемых организмов прогрессивно отстает от накапливаемой генетической информации. Это порождает проблему, не существовавшую ранее: необходимость теоретической реконструкции метаболизмов и их регуляторних свойств на основе генетической информации.
Такая реконструкция осуществима только при условии полной автоматизации построения моделей сложных биохимических систем, их качественного и количественного анализа, приведения моделей в соответствие к полученным биохимическим экспериментальным данным.
Цель работы
Разработать технологию автоматизированного моделирования отдельных
ферментативных реакций, метаболических путей и программный пакет ее
реализующий.
Для проверки этой технологии и работы пакета программ провести теоретическое
исследование сложного кинетического и динамического поведения ферментов на
основе ферментных каскадов циклической ковалентной модификации и ряда
эквивалентных моделей.
Научная новизна
Разработанная технология и программные средства являются оригинальными, хотя и опираются на существующие численные методы анализа.
Аналитические и модельные результаты, полученные при использовании разработанной технологии также являются оригинальными.
Практическая ценность
Результаты работы могут быть использованы для реконструкции метаболических систем и предсказания их свойств на основе быстро растущей информации о секвенированных геномах и информации содержащейся в банке данных по ферментам и метаболическим путям ЕМР
Программное обеспечение может быть также использовано для учебных целей в
современных компьютеризованных курсах по биохимии университетов и в
экспериментальных работах для оценки кинетических параметров
ферментативных реакций.
Апробация работы и публикации
Результаты диссертационной работы докладывались на Всесоюзномрабочем совещании "Клеточный цикл бактерий" ( Пущино,1986 ),Всесоюзном рабочем совещании " Молекулярная биология и биофизика клеточных часов" (Пущино, 1986), Всесоюзном симпозиуме "Молекулярные механизмы и регуляция энергетического обмена" ( Пущино, 1986), на различных конференциях и семинарах молодых ученых (Пущино, 1987—1989). Simposium CronoBiology und Chronomedizin (Halle, 1986), 11th International CODATA Conference (Karlsruhe, 1988),
2 IMACS Symposium on MATHEMATICAL MODELLING. (Vienna, 1994), Международное рабочее совещание по фактографическим банкам данных в биологии. (Пущино, 1994).
По теме диссертации опубликовано 11 работ, список которых помещен в конце автореферата.
Структура и объем работы