Modelagem metabólica e matemática do comportamento cinético de células S2 de Drosophila melanogaster adequada à sua flexibilidade metabólica.

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Pamboukian, Marilena Martins
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Drosophila melanogaster; Mathematical modelling; Metabolic modelling; Metabolism; Metabolismo; Modelagem matemática; Modelagem metabólica; Simulação; Simulation
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-31072013-000215/

O metabolismo das células S2 (Schneider 2) de Drosophila melanogaster ainda não é totalmente conhecido. Existem poucos estudos específicos sobre o metabolismo de células S2, sejam elas selvagens ou recombinantes (rS2), como por exemplo aquelas transfectadas para a expressão da glicoproteína do vírus da raiva (GPV). Como o genoma da Drosophila melanogaster já foi mapeado, as principais enzimas que atuam nos processos metabólicos em geral já foram identificadas e estão à disposição no KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes). Assim, o KEGG apresenta todas as possíveis vias metabólicas com as enzimas que podem ser codificadas. Diante deste quadro, foi proposto um modelo metabólico baseado em um conjunto de vias de assimilação de glicose e glutamina e foram encontrados os modos elementares característicos do sistema através do programa Metatool. Em seguida, foi definido o modelo matemático mediante o equacionamento desses modos elementares. Esse processo se repetiu até se encontrar um conjunto de vias metabólicas que, através da modelagem matemática, respondesse coerentemente a um conjunto de dez ensaios em diferentes condições de concentrações iniciais de glicose, glutamina e oxigênio dissolvido. Chegou-se então, a um metabolismo básico para a rS2 contendo 33 vias metabólicas englobando a glicólise, a via das pentoses, o ciclo de Krebs e a fosforilação oxidativa. Dados anteriores indicavam elevada flexibilidade metabólica dessa célula, o que foi prevista através de algumas reações propostas como reversíveis nas vias de degradação e síntese de glutamina. Essa proposta de metabolismo resultou em 37 modos elementares. Outra característica interessante da modelagem foi a utilização da produção de purinas e pirimidinas para a estimativa do crescimento celular. Depois de realizada a modelagem, as mesmas condições iniciais dos ensaios foram simuladas através de um programa de simulação do comportamento cinético das células rS2 desenvolvido em MATLAB. Esse simulador foi utilizado também para simulação com diferentes meios e condições iniciais de cultivo. Chegando-se a um ajuste geral entre valores experimentais e simulados com coeficiente de correlação de 0,88.