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Accelerating the enumeration of elementary conversion modes with ECMproject
Marcus Holzer
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Chemie
Betreuer*in
Jürgen Zanghellini
DOI
10.25365/thesis.76434
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-17420.17858.256398-9
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Bei der Analyse von metabolischen Modellen ist die Berechnung ihrer "Elementary Conversion Modes" (ECMs) ein wichtiger schritt. ECMs ermöglichen die Beschreibung aller stöchiometrisch möglichen Umwandlungen, die eine Zelle katalysieren kann, wenn sie Nährstoffe in Produkte umwandelt. Wenn das Ziel darin besteht, nur die Wechselwirkungen einer Zelle mit ihrer Umgebung zu untersuchen, können ECMs verwendet werden, um die metabolische Interaktion einer Zelle mit ihrer Umgebung zu beschreiben, ohne auf die intrazellulären Details einzugehen. Diese Verringerung der Komplexität ermöglicht die Analyse größerer metabolischer Modelle und trägt somit dazu bei, die Lücke zwischen dem Genotyp und Phänotyp einer Zelle zu schließen. Allerdings ist die Berechnung solcher Modelle nach wie vor eingeschränkt. Das neu entwickelte Programm ECMproject wurde mit dem bisherigen Standard ecmtool verglichen. Für diesen zweck wurden die Laufzeiten bei immer größerwerdenen Modellen gegenübergestellt. Bei dem größten verglichenen Modell konnte eine Laufzeitreduktion von 9 Tagen auf 12 Stunden erzielt werden und ermöglicht somit die ECM Berechnung größerer Modelle als bisher.
Abstract
(Englisch)
In the analysis of metabolic models the enumeration of Elementary Conversion Modes ECMs is a powerful tool, allowing the description of all stoichiometrically possible conversions that a cell can catalyze when transforming nutrients to products. When the goal is to only study the interactions of a cell with its environment, (ECMs) can be used to describe a cell’s metabolic interaction with its environment without reference to the intracellular details. This reduction in complexity allows the study of larger metabolic models and therefore contributes to ridging the gap between a cell’s genotype and phenotype. However, the calculation of such models is still limited. The newly developed ECMproject was tested against the current standard program ecmtool by comparing the runtimes on increasingly larger models. On the largest model compared, the runtime was reduced from 9 days to only 12 hours with the new program, therefore opening the way for the ECM enumeration on larger metabolic models.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Elementary Conversion Modes Biochemische Netzwerkanalyse Computergestützte Biologie
Schlagwörter
(Englisch)
Elementary Conversion Modes Biochemical Network Analysis Computational Biology
Autor*innen
Marcus Holzer
Haupttitel (Englisch)
Accelerating the enumeration of elementary conversion modes with ECMproject
Publikationsjahr
2024
Umfangsangabe
viii, 50 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Jürgen Zanghellini
Klassifikation
35 Chemie > 35.06 Computeranwendungen
AC Nummer
AC17258569
Utheses ID
72372
Studienkennzahl
UA | 066 | 862 | |