Los modelos metabólicos a escala genómica. Una propuesta algorítmica para su depuración

Abstract

En las últimas décadas, los avances en la biología molecular y en la infraestructura disponible para el desarrollo de investigaciones en este campo, han dado lugar a una creciente acumulación de datos bioló- gicos. En este escenario, la Biología de Sistema ha surgido como una prometedora ciencia, en esta área, las vías metabólicas y sus capacidades constituyen los objetos de estudios prioritarios. La reconstrucción de los modelos metabólicos a escala genómica es un proceso que tiene como objetivo permitir la simulación del metabolismo celular del organismo en estudio. La proximidad de las simulaciones al comportamiento in vivo, dependerá de la calidad de los datos biológicos así como de la calidad de estos modelos a gran escala. Este proceso, no automatizado e iterativo, presupone el trabajo a largo plazo de un especialista utilizando la información contenida en diversas bases de datos biológicas. Se propone fundamentar el proceso de simulación del metabolismo celular de los organismos, basado en métodos estadísticos y ortológicos que permita implementar un algoritmo para la depuración eficiente de los modelos metabólicos reconstruidos a escala genómica. Para ello, como resultado de esta investigación se diseñó e implementó una herramienta informática que basada en el algoritmo desarrollado garantice la depuración de estos modelos en función de lograr una mayor exactitud en la simulación del metabolismo celular de los organismos. El algoritmo desarrollado permitirán acelerar el proceso de reconstrucción de modelos metabólicos a escala genómica a un período de pocos días, dando paso al desarrollo de investigaciones futuras.

In recent decades, advances in molecular biology and available for the development of research in this field infrastructure have led to a growing accumulation of biological data. In this scenario, the system Biology has emerged as a promising science, in this area, metabolic pathways and their capacities are the objects of priority studies. The reconstruction of the genomic scale metabolic models is a process that aims to allow the simulation of cellular metabolism of the organism under study. The proximity of the in vivo behavior simulations depend on the quality of biological data as well as the quality of these models on a large scale. This process is not automated, iterative, presupposes long-term work of a specialist using the information contained in various biological databases. It is proposed to base the simulation of cellular metabolism of organisms, based on statistical methods and ortológicos implement an algorithm that allows for efficient purification of metabolic models reconstructed genomic scale. To do this, as a result of this research was designed and implemented a computer-based tool developed algorithm ensures debugging of these models in terms of achieving greater accuracy in the simulation of cellular metabolism of organisms. The algorithm developed will speed up the process of rebuilding genomic scale metabolic models for a period of a few days, leading to the development of future research.