Composiciones y métodos para modelar el metabolismo de Saccharomyces cerevisiae.

Un metodo implementado por computadora para proporcionar a un usuario una simulacion de una funcion fisiologica de levadura relacionada con un gen heterologo o gen delecionado,

que comprende:

(a) medios de procesamiento que proporcionan una matriz estequiometrica que tiene filas y columnas de elementos que corresponden a coeficientes estequiometricos de una pluralidad de reacciones de levadura, en donde cada una de dichas reacciones de levadura comprende un reactivo identificado como un sustrato de la reaccion, y un reactivo identificado como un producto del reaccion, coeficientes estequiometricos de la matriz estequiometrica que relacionan dicho sustrato y dicho producto, en donde al menos una de dichas reacciones de levadura se anota para incluir informacion sobre un gen que codifica el sustrato o el producto de la reaccion, en donde una primera pluralidad de ecuaciones quimicamente y electroquimicamente equilibradas se anotan con asignaciones respectivas a un primer compartimento membranoso de la levadura, en donde una segunda pluralidad de ecuaciones quimicamente y electroquimicamente equilibradas se anotan con asignaciones respectivas a un segundo compartimiento membranoso de la levadura, y en donde al menos una ecuacion de la primera y segunda pluralidades describe transporte de un sustrato o producto a traves de una membrana dentro de la levadura desde el primer compartimento membranoso al segundo compartimento membranoso;

(b) medios de procesamiento que proporcionan un conjunto de restricciones para dicha pluralidad de reacciones de levadura, el conjunto de restricciones que especifica un limite superior o inferior de flujo a traves de cada una de las reacciones de levadura descritas en la matriz estequiometrica;

(c) medios de procesamiento que definen una funcion objetivo como una combinacion lineal de flujos a traves de las reacciones de levadura que optimiza el crecimiento, la produccion de energia, la produccion equivalente redox, la produccion de biomasa, el desarrollo, el consumo de carbono, nitrogeno, azufre, fosfato, hidrogeno u oxigeno, o un salida de una reaccion particular;

(d) medios de procesamiento que determinan al menos una distribucion de flujo para dicha pluralidad de ecuaciones de levadura quimicamente y electroquimicamente equilibradas a traves de dichos compartimentos membranosos primero y segundo al (i) identificar una pluralidad de vectores de flujo que satisfacen cada uno la matriz estequiometrica y satisfacen el conjunto de restricciones y (ii) identificar al menos una combinacion lineal de los vectores de flujo que minimiza o maximiza dicha funcion objetivo;

(e) medios de salida que proporcionan la salida a un usuario de dicha al menos una distribucion de flujo determinada en la etapa (d), en donde dicha al menos una distribucion de flujo simula una funcion fisiologica de levadura relacionada con dicho gen asociado con dicha al menos una de dichas reacciones de levadura; y

que comprende ademas simular el efecto de que la adicion de un gen heterologo a la levadura o la delecion de un gen de la levadura en el crecimiento, produccion de energia, produccion equivalente redox, produccion de biomasa, desarrollo, consumo de carbono, nitrogeno, azufre, fosfato, hidrogeno u oxigeno, o una salida de una reaccion particular al realizar las etapas de:

(f) medios de procesamiento que proporcionan una matriz estequiometrica modificada, en donde dicha matriz estequiometrica modificada comprende al menos una fila de elementos que corresponden a coeficientes estequiometricos de una reaccion anadida, o carece de al menos una fila de elementos que corresponden a una reaccion delecionada, en comparacion con la matriz estequiometrica de la parte (a),

(g) medios de procesamiento que modifican el conjunto de restricciones para especificar un limite superior o inferior de flujo a traves de la reaccion anadida o para delecionar un limite superior o inferior de flujo a traves de la reaccion delecionada, y

(h) medios de procesamiento que determinan al menos una distribucion de flujo modificada al (i) identificar una pluralidad de vectores de flujo modificados que satisfacen la matriz estequiometrica modificada y satisfacen el conjunto de restricciones modificadas y(ii) identificar al menos una combinacion lineal de los vectores de flujo modificados que minimiza o maximiza dicha funcion objetivo, simulando asi una funcion fisiologica de levadura relacionada con el gen heterologo o el gen delecionado.