ANALYSIS OF SYSTEMS OF BIOLOGICAL ROBUSTNESS IN BACTERIA (Q3134717)
Jump to navigation
Jump to search
Project Q3134717 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | ANALYSIS OF SYSTEMS OF BIOLOGICAL ROBUSTNESS IN BACTERIA |
Project Q3134717 in Spain |
Statements
91,595.92 Euro
0 references
168,220.25 Euro
0 references
54.45 percent
0 references
16 October 2015
0 references
15 October 2018
0 references
AGENCIA CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS
0 references
28040
0 references
EL CONOCIMIENTO DEL FENOTIPO A PARTIR DEL GENOTIPO DE UN ORGANISMO ES UNO DE LOS OBJETIVOS PRIMORDIALES DE LOS ESTUDIOS BIOLOGICOS PERO ESTA LIMITADO POR LAS PROPIEDADES EMERGENTES INHERENTES A TODO SISTEMA BIOLOGICO. ESTE HECHO, IMPIDE ESTABLECER UNA RELACION LINEAL ENTRE GENOTIPO Y FENOTIPO. LA ROBUSTEZ, ENTENDIDA COMO LA CAPACIDAD DE TODO SISTEMA BIOLOGICO DE MANTENER SU FUNCIONALIDAD PESE A ALTERACIONES GENETICAS Y MEDIOAMBIENTALES, ES UNA PROPIEDAD EMERGENTE UNIVERSAL EN ORGANISMOS VIVOS. EN ESTE PROYECTO, SE PROPONE EL ESTUDIO DE LOS MECANISMOS MOLECULARES QUE PROPORCIONAN ROBUSTEZ A SISTEMAS BACTERIANOS MEDIANTE UN ABORDAJE DE BIOLOGIA INTEGRATIVA, INCLUYENDO APROXIMACIONES MICROBIOLOGICAS Y DE BIOLOGIA MOLECULAR Y DE SISTEMAS._x000D_ ASI, SE UTILIZARA COMO BASE UN MODELO METABOLICO A ESCALA GENOMICA DE PSEUDOMONAS PUTIDA KT2440, UN MICROORGANISMO MODELO EN ESTUDIOS MEDIOAMBIENTALES Y DE GRAN INTERES BIOTECNOLOGICO, RECIENTEMENTE CONSTRUIDO POR EL INVESTIGADOR PRINCIPAL DE ESTE PROYECTO. EL MODELO SERA ACTUALIZADO INCLUYENDO MODULOS METABOLICOS ADICIONALES TALES COMO LA GENERACION ENDOGENA DE ESPECIES REACTIVAS DE OXIGENO (PERMITIENDO EVALUAR LA RESPUESTA A ESTRES) Y LA ACTIVIDAD ENZIMATICA COLATERAL DE LAS ENZIMAS YA INCLUIDAS (CON OBJETO DE TENER EN CUENTA EL MECANISMO DE DESACOPLAMIENTO, EL CUAL CONTRIBUYE A LA ROBUSTEZ). POSTERIORMENTE, EL MODELO SERA UTILIZADO PARA IDENTIFICAR MODULOS METABOLICOS FUNCIONALES QUE CONTRIBUYEN A GARANTIZAR LA VIABILIDAD ANTE PERTURBACIONES AMBIENTALES (FUENTES DE NUTRIENTES Y AGENTES DE ESTRES), ENERGETICAS (DESEQUILIBRIOS EN PODER REDUCTOR Y PRODUCCION DE ATP) Y GENETICAS (MUTACIONES). LOS MODULOS DE ROBUSTEZ IDENTIFICADOS IN SILICO, SERAN POSTERIORMENTE SUJETOS A VALIDACION EXPERIMENTAL. ASI, CEPAS DE P. PUTIDA CARENTES DE ESTOS MODULOS DE ROBUSTEZ SERAN SOMETIDAS A FENOTIPADO DE ALTO RENDIMIENTO. SE PRETENDE IDENTIFICAR DE ESTA FORMA AQUELLOS MODULOS QUE CONTRIBUYEN A LA ROBUSTEZ EN CADA UNA DE LAS PERTURBACIONES OBJETO DE ESTUDIO. DADO QUE ES PRESUMIBLE QUE ESTOS MODULOS TRABAJEN SINERGISTICAMENTE MANTENIENDO LA ESTABILIDAD DEL FENOTIPO ANTE LAS DISTINTAS PERTURBACIONES, SERAN AGRUPADOS Y CATEGORIZADOS EN FUNCION DEL EFECTO FENOTIPICO DERIVADO DE SU AUSENCIA. ASI, SE IDENTIFICARAN GRUPOS DE MODULOS QUE ACTUAN SIMULTANEAMENTE ANTE UNA UNICA, O UN GRUPO, DE PERTURBACIONES SIMILARES. A CONTINUACION, SE CONSTRUIRAN CEPAS CARENTES DE CADA UNO DE ESTOS GRUPOS DE MODULOS, LAS CUALES SERAN NUEVAMENTE FENOTIPADAS. CON ESTA APROXIMACION SE PRETENDE DESCOMPONER LA ROBUSTEZ BIOLOGICA DE P. PUTIDA EN FUNCION DE LAS PERTURBACIONES A LAS QUE RESPONDE CADA MODULO, O GRUPO DE MODULOS. LAS CEPAS CARENTES DE ESTOS GRUPOS DE MODULOS DE ROBUSTEZ SERAN ESTUDIADAS A NIVEL MOLECULAR MEDIANTE ANALISIS MASIVO DE EXPRESION GENICA. FINALMENTE, LOS DATOS OBTENIDOS SERAN INTEGRADOS Y CONTEXTUALIZADOS UTILIZANDO EL MODELO METABOLICO Y CONSTRUYENDO MODELOS ESPECIFICOS DE CONDICION. LA COMPARACION SISTEMATICA DE ESTOS MODELOS ESPECIFICOS IDENTIFICARA LAS ALTERACIONES DE LOS FLUJOS METABOLICOS EN CADA UNO DE LOS MODELOS DE LAS CEPAS MUTANTES, LO QUE PERMITIRA DAR UNA EXPLICACION A LOS FENOTIPOS OBSERVADOS EN TERMINOS DE FLUJOS. ADEMAS, ESTE ANALISIS REVELARA POR PRIMERA VEZ EL PAPEL DE LOS CICLOS DE ROBUSTEZ EN EL MANTENIMIENTO DE FLUJOS OPTIMOS ANTE PERTURBACIONES, LO QUE PERMITIRA ENTENDER EL MECANISMO MOLECULAR MEDIANTE EL CUAL ESTOS CONTRIBUYEN A LA ROBUSTEZ EN LOS SISTEMAS BIOLOGICOS. (Spanish)
0 references
KNOWLEDGE OF THE PHENOTYPE FROM THE GENOTYPE OF AN ORGANISM IS ONE OF THE PRIMARY OBJECTIVES OF BIOLOGICAL STUDIES BUT IS LIMITED BY THE EMERGING PROPERTIES INHERENT IN ANY BIOLOGICAL SYSTEM. THIS FACT PREVENTS THE ESTABLISHMENT OF A LINEAR RELATIONSHIP BETWEEN GENOTYPE AND PHENOTYPE. ROBUSTNESS, UNDERSTOOD AS THE ABILITY OF ANY BIOLOGICAL SYSTEM TO MAINTAIN ITS FUNCTIONALITY DESPITE GENETIC AND ENVIRONMENTAL ALTERATIONS, IS A UNIVERSAL EMERGING PROPERTY IN LIVING ORGANISMS. In this project, the State of the Molecular Mechanisms that PROPOSES ROBUSTRY TO BACTERIAL SYSTEMS by means of a Integrative BIOLOGY ABORD, INCLUDING microbiological and MOLECULAR BIOLOGY AND SYSTEM approaches._x000D_ ASI, it will be used as a metabolic model of PSEUDOMONS putid KT2440, a micro-organism modeled in environmental and great biotechnological interests, reciprocated by the primary researcher of this project. THE MODEL WILL BE UPDATED INCLUDING ADDITIONAL METABOLIC MODULES SUCH AS THE ENDOGENOUS GENERATION OF REACTIVE OXYGEN SPECIES (ALLOWING TO EVALUATE THE STRESS RESPONSE) AND THE COLLATERAL ENZYME ACTIVITY OF THE ENZYMES ALREADY INCLUDED (TO TAKE INTO ACCOUNT THE DECOUPLING MECHANISM, WHICH CONTRIBUTES TO ROBUSTNESS). SUBSEQUENTLY, THE MODEL WILL BE USED TO IDENTIFY FUNCTIONAL METABOLIC MODULES THAT CONTRIBUTE TO ENSURING VIABILITY AGAINST ENVIRONMENTAL DISTURBANCES (SOURCES OF NUTRIENTS AND STRESS AGENTS), ENERGETIC (DISBALANCES IN REDUCING POWER AND PRODUCTION OF ATP) AND GENETICS (MUTATIONS). THE ROBUSTNESS MODULES IDENTIFIED IN SILICO WILL SUBSEQUENTLY BE SUBJECT TO EXPERIMENTAL VALIDATION. THUS, STRAINS OF P. PUTIDA DEVOID OF THESE ROBUSTNESS MODULES WILL BE SUBJECTED TO HIGH YIELD PHENOTYPING. IT IS INTENDED TO IDENTIFY IN THIS WAY THE MODULES THAT CONTRIBUTE TO THE ROBUSTNESS IN EACH OF THE DISTURBANCES UNDER STUDY. SINCE IT IS PRESUMED THAT THESE MODULES WORK SINERGISTLY MAINTAINING THE STABILITY OF THE PHENOTYPE IN THE FACE OF THE VARIOUS DISTURBANCES, THEY WILL BE GROUPED AND CATEGORISED ACCORDING TO THE PHENOTIPIC EFFECT DERIVED FROM THEIR ABSENCE. THUS, GROUPS OF MODULES THAT ACT SIMULTANEOUSLY AGAINST A SINGLE, OR A GROUP, OF SIMILAR DISTURBANCES WILL BE IDENTIFIED. NEXT, WE WILL BUILD STRAINS DEVOID OF EACH OF THESE GROUPS OF MODULES, WHICH WILL BE AGAIN PHENOTYPED. THIS APPROACH AIMS TO BREAK DOWN THE BIOLOGICAL ROBUSTNESS OF P. PUTIDA ACCORDING TO THE DISTURBANCES TO WHICH EACH MODULE RESPONDS, OR GROUP OF MODULES. STRAINS DEVOID OF THESE ROBUSTNESS GROUPS WILL BE STUDIED AT THE MOLECULAR LEVEL BY MASS ANALYSIS OF GENIC EXPRESSION. FINALLY, THE DATA OBTAINED WILL BE INTEGRATED AND CONTEXTUALISED USING THE METABOLIC MODEL AND BUILDING SPECIFIC CONDITION MODELS. THE SYSTEMATIC COMPARISON OF THESE SPECIFIC MODELS WILL IDENTIFY THE ALTERATIONS OF METABOLIC FLOWS IN EACH OF THE MODELS OF THE MUTANT STRAINS, ALLOWING AN EXPLANATION TO BE GIVEN TO THE PHENOTYPES OBSERVED IN TERMS OF FLOWS. IN ADDITION, THIS ANALYSIS WILL REVEAL FOR THE FIRST TIME THE ROLE OF ROBUSTNESS CYCLES IN MAINTAINING FLOWS WE OPTED FOR IN THE FACE OF DISTURBANCES, WHICH WOULD ALLOW US TO UNDERSTAND THE MOLECULAR MECHANISM BY WHICH THESE CONTRIBUTE TO THE ROBUSTNESS OF BIOLOGICAL SYSTEMS. (English)
12 October 2021
0.1895411750997205
0 references
LA CONNAISSANCE DU PHÉNOTYPE À PARTIR DU GÉNOTYPE D’UN ORGANISME EST L’UN DES PRINCIPAUX OBJECTIFS DES ÉTUDES BIOLOGIQUES, MAIS ELLE EST LIMITÉE PAR LES PROPRIÉTÉS ÉMERGENTES INHÉRENTES À TOUT SYSTÈME BIOLOGIQUE. CE FAIT EMPÊCHE L’ÉTABLISSEMENT D’UNE RELATION LINÉAIRE ENTRE LE GÉNOTYPE ET LE PHÉNOTYPE. LA ROBUSTESSE, COMPRISE COMME LA CAPACITÉ DE TOUT SYSTÈME BIOLOGIQUE À MAINTENIR SA FONCTIONNALITÉ MALGRÉ LES ALTÉRATIONS GÉNÉTIQUES ET ENVIRONNEMENTALES, EST UNE PROPRIÉTÉ UNIVERSELLE ÉMERGENTE DANS LES ORGANISMES VIVANTS. Dans le cadre de ce projet, l’état des mécanismes moléculaires qui PROPOSE LA ROBUSTRY AUX SYSTÈMES BACTERIALS au moyen d’une approche BIOLOGIE intégrative, INCLUDING BIOLOGIE ET SYSTÈME microbiologique et MOLECULAIRE._x000D_ ASI, il sera utilisé comme modèle métabolique de PSEUDOMONS putid KT2440, un micro-organisme modelé dans des intérêts environnementaux et biotechnologiques, repris par le chercheur principal de ce projet. LE MODÈLE SERA MIS À JOUR EN INCLUANT D’AUTRES MODULES MÉTABOLIQUES TELS QUE LA GÉNÉRATION ENDOGÈNE D’ESPÈCES D’OXYGÈNE RÉACTIVES (PERMETTANT D’ÉVALUER LA RÉPONSE AU STRESS) ET L’ACTIVITÉ ENZYMATIQUE COLLATÉRALE DES ENZYMES DÉJÀ INCLUSES (POUR TENIR COMPTE DU MÉCANISME DE DÉCOUPLAGE, QUI CONTRIBUE À LA ROBUSTESSE). PAR LA SUITE, LE MODÈLE SERA UTILISÉ POUR IDENTIFIER LES MODULES MÉTABOLIQUES FONCTIONNELS QUI CONTRIBUENT À ASSURER LA VIABILITÉ CONTRE LES PERTURBATIONS ENVIRONNEMENTALES (SOURCES DE NUTRIMENTS ET D’AGENTS DE STRESS), L’ÉNERGIE (DÉSÉQUILIBRES DANS LA RÉDUCTION DE LA PUISSANCE ET LA PRODUCTION D’ATP) ET LA GÉNÉTIQUE (MUTATIONS). LES MODULES DE ROBUSTESSE IDENTIFIÉS EN SILICO FERONT ENSUITE L’OBJET D’UNE VALIDATION EXPÉRIMENTALE. AINSI, LES SOUCHES DE P. PUTIDA DÉPOURVUES DE CES MODULES DE ROBUSTESSE SERONT SOUMISES À UN PHÉNOTYPAGE À HAUT RENDEMENT. IL VISE À IDENTIFIER DE CETTE MANIÈRE LES MODULES QUI CONTRIBUENT À LA ROBUSTESSE DE CHACUNE DES PERTURBATIONS ÉTUDIÉES. PUISQU’IL EST PRÉSUMÉ QUE CES MODULES FONCTIONNENT SINERGISTIQUEMENT EN MAINTENANT LA STABILITÉ DU PHÉNOTYPE FACE AUX DIFFÉRENTES PERTURBATIONS, ILS SERONT REGROUPÉS ET CLASSÉS EN FONCTION DE L’EFFET PHENOTIPIQUE DÉRIVÉ DE LEUR ABSENCE. AINSI, DES GROUPES DE MODULES QUI AGISSENT SIMULTANÉMENT CONTRE UN SEUL OU UN GROUPE DE PERTURBATIONS SIMILAIRES SERONT IDENTIFIÉS. ENSUITE, NOUS ALLONS CONSTRUIRE DES SOUCHES DÉPOURVUES DE CHACUN DE CES GROUPES DE MODULES, QUI SERONT DE NOUVEAU PHÉNOTYPÉS. CETTE APPROCHE VISE À DÉCOMPOSER LA ROBUSTESSE BIOLOGIQUE DE P. PUTIDA EN FONCTION DES PERTURBATIONS AUXQUELLES CHAQUE MODULE RÉPOND, OU GROUPE DE MODULES. LES SOUCHES DÉPOURVUES DE CES GROUPES DE ROBUSTESSE SERONT ÉTUDIÉES AU NIVEAU MOLÉCULAIRE PAR ANALYSE DE MASSE DE L’EXPRESSION GÉNIQUE. ENFIN, LES DONNÉES OBTENUES SERONT INTÉGRÉES ET CONTEXTUALISÉES À L’AIDE DU MODÈLE MÉTABOLIQUE ET DES MODÈLES D’ÉTAT SPÉCIFIQUES. LA COMPARAISON SYSTÉMATIQUE DE CES MODÈLES SPÉCIFIQUES PERMETTRA D’IDENTIFIER LES ALTÉRATIONS DES FLUX MÉTABOLIQUES DANS CHACUN DES MODÈLES DES SOUCHES MUTANTES, CE QUI PERMETTRA DE DONNER UNE EXPLICATION AUX PHÉNOTYPES OBSERVÉS EN TERMES DE FLUX. EN OUTRE, CETTE ANALYSE RÉVÉLERA POUR LA PREMIÈRE FOIS LE RÔLE DES CYCLES DE ROBUSTESSE DANS LE MAINTIEN DES DÉBITS QUE NOUS AVONS CHOISIS FACE AUX PERTURBATIONS, CE QUI NOUS PERMETTRAIT DE COMPRENDRE LE MÉCANISME MOLÉCULAIRE PAR LEQUEL CEUX-CI CONTRIBUENT À LA ROBUSTESSE DES SYSTÈMES BIOLOGIQUES. (French)
2 December 2021
0 references
DIE KENNTNIS DES PHÄNOTYPS AUS DEM GENOTYP EINES ORGANISMUS IST EINES DER HAUPTZIELE BIOLOGISCHER STUDIEN, WIRD ABER DURCH DIE SICH ENTWICKELNDEN EIGENSCHAFTEN EINES JEDEN BIOLOGISCHEN SYSTEMS BEGRENZT. DIESE TATSACHE VERHINDERT DIE BILDUNG EINER LINEAREN BEZIEHUNG ZWISCHEN GENOTYP UND PHÄNOTYP. ROBUSTHEIT, VERSTANDEN ALS DIE FÄHIGKEIT EINES BIOLOGISCHEN SYSTEMS, SEINE FUNKTIONALITÄT TROTZ GENETISCHER UND ÖKOLOGISCHER VERÄNDERUNGEN ZU ERHALTEN, IST EIN UNIVERSELLES, AUFKOMMENDES EIGENTUM IN LEBENDEN ORGANISMEN. In diesem Projekt, der Zustand der molekularen Mechanismen, die PROPOSES ROBUSTRY TO BACTERIAL SYSTEMS durch eine Integrative BIOLOGY abord, INCLUDING mikrobiologischen und MOLECULAR BIOLOGY UND SYSTEM Ansätze._x000D_ ASI, es wird als metabolisches Modell von PSEUDOMONS putid KT2440 verwendet werden, ein Mikroorganismus modelliert in ökologischen und großen biotechnologischen Interessen, reziprociert durch den primären Forscher dieses Projekts. DAS MODELL WIRD AKTUALISIERT, EINSCHLIESSLICH ZUSÄTZLICHER STOFFWECHSELMODULE WIE DER ENDOGENEN ERZEUGUNG REAKTIVER SAUERSTOFFARTEN (SOMIT DIE STRESSREAKTION BEWERTET WERDEN KANN) UND DIE KOLLATERALEN ENZYMAKTIVITÄT DER BEREITS ENTHALTENEN ENZYME (ZUR BERÜCKSICHTIGUNG DES ENTKOPPLUNGSMECHANISMUS, DER ZU ROBUSTHEIT BEITRÄGT). ANSCHLIESSEND WIRD DAS MODELL VERWENDET, UM FUNKTIONELLE STOFFWECHSELMODULE ZU IDENTIFIZIEREN, DIE DAZU BEITRAGEN, DIE LEBENSFÄHIGKEIT GEGEN UMWELTSTÖRUNGEN (QUELLEN VON NÄHRSTOFFEN UND STRESSSTOFFEN), ENERGETISCHE (UNGLEICHGEWICHTE BEI DER VERRINGERUNG DER LEISTUNG UND PRODUKTION VON ATP) UND GENETIK (MUTATIONEN) ZU GEWÄHRLEISTEN. DIE IN SILICO IDENTIFIZIERTEN ROBUSTHEITSMODULE WERDEN ANSCHLIESSEND EINER EXPERIMENTELLEN VALIDIERUNG UNTERZOGEN. SO WERDEN STÄMME VON P. PUTIDA OHNE DIESE ROBUSTHEITSMODULE EINER HOCHERTRAGSREICHEN PHÄNOTYPISIERUNG UNTERZOGEN. ES SOLL AUF DIESE WEISE DIE MODULE IDENTIFIZIEREN, DIE ZUR ROBUSTHEIT DER EINZELNEN UNTERSUCHTEN STÖRUNGEN BEITRAGEN. DA ANGENOMMEN WIRD, DASS DIESE MODULE SINERGISTLY DIE STABILITÄT DES PHÄNOTYPS GEGENÜBER DEN VERSCHIEDENEN STÖRUNGEN GEWÄHRLEISTEN, WERDEN SIE NACH DEM PHENOTIPIC-EFFEKT GRUPPIERT UND KATEGORISIERT, DER SICH AUS IHRER ABWESENHEIT ERGIBT. SO WERDEN GRUPPEN VON MODULEN IDENTIFIZIERT, DIE GLEICHZEITIG GEGEN EINE EINZELNE ODER EINE GRUPPE ÄHNLICHER STÖRUNGEN HANDELN. ALS NÄCHSTES WERDEN WIR STÄMME OHNE JEDE DIESER GRUPPEN VON MODULEN BAUEN, DIE WIEDER PHÄNOTYPISIERT WERDEN. DIESER ANSATZ ZIELT DARAUF AB, DIE BIOLOGISCHE ROBUSTHEIT VON P. PUTIDA ENTSPRECHEND DEN STÖRUNGEN, AUF DIE JEDES MODUL REAGIERT, ODER DER GRUPPE VON MODULEN ABZUBAUEN. STÄMME OHNE DIESE ROBUSTHEITSGRUPPEN WERDEN AUF MOLEKULARER EBENE DURCH MASSENANALYSE DER GENEXPRESSION UNTERSUCHT. SCHLIESSLICH WERDEN DIE GEWONNENEN DATEN MITHILFE DES METABOLISCHEN MODELLS UND DES AUFBAUS SPEZIFISCHER ZUSTANDSMODELLE INTEGRIERT UND KONTEXTUALISIERT. DER SYSTEMATISCHE VERGLEICH DIESER SPEZIFISCHEN MODELLE WIRD DIE VERÄNDERUNGEN DER STOFFWECHSELSTRÖME IN JEDEM DER MODELLE DER MUTANTENSTÄMME IDENTIFIZIEREN, SO DASS EINE ERKLÄRUNG FÜR DIE BEOBACHTETEN PHÄNOTYPEN IN BEZUG AUF DIE STRÖME GEGEBEN WERDEN KANN. DARÜBER HINAUS WIRD DIESE ANALYSE ZUM ERSTEN MAL ZEIGEN, WELCHE ROLLE ROBUSTHEITSZYKLEN BEI DER AUFRECHTERHALTUNG VON STRÖMUNGEN, FÜR DIE WIR UNS ANGESICHTS VON STÖRUNGEN ENTSCHIEDEN HABEN, SPIELEN, WAS ES UNS ERMÖGLICHEN WÜRDE, DEN MOLEKULAREN MECHANISMUS ZU VERSTEHEN, MIT DEM DIESE ZUR ROBUSTHEIT BIOLOGISCHER SYSTEME BEITRAGEN. (German)
9 December 2021
0 references
KENNIS VAN HET FENOTYPE VAN HET GENOTYPE VAN EEN ORGANISME IS EEN VAN DE PRIMAIRE DOELSTELLINGEN VAN BIOLOGISCH ONDERZOEK, MAAR WORDT BEPERKT DOOR DE OPKOMENDE EIGENSCHAPPEN DIE INHERENT ZIJN AAN ELK BIOLOGISCH SYSTEEM. DIT FEIT VOORKOMT DE TOTSTANDBRENGING VAN EEN LINEAIRE RELATIE TUSSEN GENOTYPE EN FENOTYPE. ROBUUSTHEID, BEGREPEN ALS HET VERMOGEN VAN ELK BIOLOGISCH SYSTEEM OM ONDANKS GENETISCHE EN MILIEUVERANDERINGEN ZIJN FUNCTIONALITEIT TE BEHOUDEN, IS EEN UNIVERSELE OPKOMENDE EIGENSCHAP IN LEVENDE ORGANISMEN. In dit project, de staat van de moleculaire mechanismen die ROBUSTRY VOORBOUDEN VOOR BACTERIAAL SYSTEMS door middel van een Integrative BIOLOGY abord, INCLUDING microbiologische en MOLECULAR BIOLOGIE EN SYSTEEM benaderingen._x000D_ ASI, het zal worden gebruikt als een metabolisch model van PSEUDOMONS putid KT2440, een micro-organisme gemodelleerd in milieu en grote biotechnologische belangen, gereciproceerd door de primaire onderzoeker van dit project. HET MODEL ZAL WORDEN BIJGEWERKT MET INBEGRIP VAN EXTRA METABOLE MODULES ZOALS DE ENDOGENE GENERATIE REACTIEVE ZUURSTOFSOORTEN (WAARBIJ DE STRESSRESPONS KAN WORDEN GEËVALUEERD) EN DE ONDERLIGGENDE ENZYMACTIVITEIT VAN DE REEDS OPGENOMEN ENZYMEN (OM REKENING TE HOUDEN MET HET ONTKOPPELINGSMECHANISME, DAT BIJDRAAGT TOT ROBUUSTHEID). VERVOLGENS ZAL HET MODEL WORDEN GEBRUIKT OM FUNCTIONELE METABOLE MODULES TE IDENTIFICEREN DIE BIJDRAGEN TOT HET WAARBORGEN VAN LEVENSVATBAARHEID TEGEN MILIEUVERSTORINGEN (BRONNEN VAN NUTRIËNTEN EN STRESSAGENTEN), EN ENERGETISCH (DISBALANCES BIJ HET VERMINDEREN VAN HET VERMOGEN EN DE PRODUCTIE VAN ATP) EN GENETICA (MUTATIES). DE ROBUUSTHEIDSMODULES DIE IN SILICO WORDEN GEÏDENTIFICEERD, ZULLEN VERVOLGENS EXPERIMENTEEL WORDEN GEVALIDEERD. DUS, STAMMEN VAN P. PUTIDA VERSTOKEN VAN DEZE ROBUUSTHEID MODULES ZULLEN WORDEN ONDERWORPEN AAN HOGE OPBRENGST FENOTYPING. HET IS DE BEDOELING OP DEZE MANIER DE MODULES TE IDENTIFICEREN DIE BIJDRAGEN AAN DE ROBUUSTHEID VAN ELK VAN DE ONDERZOCHTE STORINGEN. AANGEZIEN WORDT AANGENOMEN DAT DEZE MODULES SINERGISTLY DE STABILITEIT VAN HET FENOTYPE IN HET GEZICHT VAN DE VERSCHILLENDE STORINGEN HANDHAVEN, ZULLEN ZE WORDEN GEGROEPEERD EN GECATEGORISEERD VOLGENS HET PHENOTIPIC-EFFECT DAT VOORTVLOEIT UIT HUN AFWEZIGHEID. ZO ZULLEN GROEPEN MODULES DIE GELIJKTIJDIG HANDELEN TEGEN EEN ENKELE, OF EEN GROEP, VAN SOORTGELIJKE VERSTORINGEN WORDEN GEÏDENTIFICEERD. VERVOLGENS ZULLEN WE STAMMEN BOUWEN DIE VERSTOKEN ZIJN VAN ELK VAN DEZE GROEPEN MODULES, DIE WEER FENOTYPEERD ZULLEN WORDEN. DEZE AANPAK IS GERICHT OP HET AFBREKEN VAN DE BIOLOGISCHE ROBUUSTHEID VAN P. PUTIDA OP BASIS VAN DE STORINGEN WAAROP ELKE MODULE REAGEERT, OF GROEP MODULES. STAMMEN DIE VERSTOKEN ZIJN VAN DEZE ROBUUSTHEIDSGROEPEN ZULLEN OP MOLECULAIR NIVEAU WORDEN BESTUDEERD DOOR MASSAANALYSE VAN GENIC EXPRESSIE. TEN SLOTTE ZULLEN DE VERKREGEN GEGEVENS WORDEN GEÏNTEGREERD EN GECONTEXTUALISEERD MET BEHULP VAN HET METABOLE MODEL EN DE BOUW VAN SPECIFIEKE CONDITIEMODELLEN. DE SYSTEMATISCHE VERGELIJKING VAN DEZE SPECIFIEKE MODELLEN ZAL DE VERANDERINGEN VAN DE METABOLISCHE STROMEN IN ELK VAN DE MODELLEN VAN DE MUTANT STAMMEN IDENTIFICEREN, WAARDOOR EEN VERKLARING KAN WORDEN GEGEVEN AAN DE FENOTYPES DIE IN TERMEN VAN STROMEN WORDEN WAARGENOMEN. BOVENDIEN ZAL DEZE ANALYSE VOOR HET EERST DE ROL VAN ROBUUSTHEIDSCYCLI ONTHULLEN BIJ HET HANDHAVEN VAN STROMEN WAAR WE VOOR GEKOZEN HEBBEN BIJ STORINGEN, WAARDOOR WE HET MOLECULAIRE MECHANISME KUNNEN BEGRIJPEN WAARMEE DEZE BIJDRAGEN AAN DE ROBUUSTHEID VAN BIOLOGISCHE SYSTEMEN. (Dutch)
17 December 2021
0 references
LA CONOSCENZA DEL FENOTIPO DAL GENOTIPO DI UN ORGANISMO È UNO DEGLI OBIETTIVI PRIMARI DEGLI STUDI BIOLOGICI, MA È LIMITATA DALLE PROPRIETÀ EMERGENTI INERENTI A QUALSIASI SISTEMA BIOLOGICO. QUESTO FATTO IMPEDISCE L'INSTAURAZIONE DI UNA RELAZIONE LINEARE TRA GENOTIPO E FENOTIPO. LA ROBUSTEZZA, INTESA COME LA CAPACITÀ DI QUALSIASI SISTEMA BIOLOGICO DI MANTENERE LA SUA FUNZIONALITÀ NONOSTANTE LE ALTERAZIONI GENETICHE E AMBIENTALI, È UNA PROPRIETÀ EMERGENTE UNIVERSALE NEGLI ORGANISMI VIVENTI. In questo progetto, lo stato dei Meccanismi Molecolari che PROPOSE ROBUSTRY TO BACTERIAL SYSTEMS per mezzo di una BIOLOGIA Integrativa abortita, INCLUDING microbiologica e MOLECULAR BIOLOGY AND SYSTEM._x000D_ ASI, sarà utilizzato come modello metabolico di PSEUDOMONS putid KT2440, un microrganismo modellato in interessi ambientali e biotecnologici, ricambiato dal ricercatore primario di questo progetto. IL MODELLO SARÀ AGGIORNATO INCLUDENDO ULTERIORI MODULI METABOLICI QUALI LA GENERAZIONE ENDOGENA DI SPECIE DI OSSIGENO REATTIVO (CHE CONSENTANO DI VALUTARE LA RISPOSTA ALLO STRESS) E L'ATTIVITÀ ENZIMATICA COLLATERALE DEGLI ENZIMI GIÀ INCLUSI (PER TENER CONTO DEL MECCANISMO DI DISACCOPPIAMENTO, CHE CONTRIBUISCE ALLA ROBUSTEZZA). SUCCESSIVAMENTE, IL MODELLO SARÀ UTILIZZATO PER IDENTIFICARE I MODULI METABOLICI FUNZIONALI CHE CONTRIBUISCONO A GARANTIRE LA VITALITÀ CONTRO DISTURBI AMBIENTALI (FONTI DI NUTRIENTI E AGENTI DI STRESS), ENERGETICI (SQUILIBRI NELLA RIDUZIONE DELLA POTENZA E DELLA PRODUZIONE DI ATP) E GENETICI (MUTAZIONI). I MODULI DI ROBUSTEZZA IDENTIFICATI IN SILICO SARANNO SUCCESSIVAMENTE SOTTOPOSTI A CONVALIDA SPERIMENTALE. PERTANTO, CEPPI DI P. PUTIDA PRIVI DI QUESTI MODULI DI ROBUSTEZZA SARANNO SOTTOPOSTI A FENOTIPIZZAZIONE AD ALTA RESA. SI INTENDE COSÌ IDENTIFICARE I MODULI CHE CONTRIBUISCONO ALLA ROBUSTEZZA DI CIASCUNO DEI DISTURBI IN CORSO DI STUDIO. POICHÉ SI PRESUME CHE QUESTI MODULI FUNZIONINO SINERGISTLY MANTENENDO LA STABILITÀ DEL FENOTIPO DI FRONTE AI VARI DISTURBI, ESSI SARANNO RAGGRUPPATI E CLASSIFICATI IN BASE ALL'EFFETTO PHENOTIPIC DERIVATO DALLA LORO ASSENZA. COSÌ, SARANNO IDENTIFICATI GRUPPI DI MODULI CHE AGISCONO SIMULTANEAMENTE CONTRO UN SINGOLO, O UN GRUPPO, DI DISTURBI SIMILI. SUCCESSIVAMENTE, COSTRUIREMO CEPPI PRIVI DI CIASCUNO DI QUESTI GRUPPI DI MODULI, CHE SARANNO NUOVAMENTE FENOTIPATI. QUESTO APPROCCIO MIRA A SCOMPORRE LA ROBUSTEZZA BIOLOGICA DI P. PUTIDA IN BASE AI DISTURBI A CUI CIASCUN MODULO RISPONDE, O GRUPPO DI MODULI. I CEPPI PRIVI DI QUESTI GRUPPI DI ROBUSTEZZA SARANNO STUDIATI A LIVELLO MOLECOLARE MEDIANTE ANALISI DI MASSA DELL'ESPRESSIONE GENICA. INFINE, I DATI OTTENUTI SARANNO INTEGRATI E CONTESTUALIZZATI UTILIZZANDO IL MODELLO METABOLICO E COSTRUENDO MODELLI DI CONDIZIONE SPECIFICI. IL CONFRONTO SISTEMATICO DI QUESTI MODELLI SPECIFICI INDIVIDUERÀ LE ALTERAZIONI DEI FLUSSI METABOLICI IN CIASCUNO DEI MODELLI DEI CEPPI MUTANTI, CONSENTENDO DI DARE UNA SPIEGAZIONE AI FENOTIPI OSSERVATI IN TERMINI DI FLUSSI. INOLTRE, QUESTA ANALISI RIVELERÀ PER LA PRIMA VOLTA IL RUOLO DEI CICLI DI ROBUSTEZZA NEL MANTENERE I FLUSSI PER I QUALI ABBIAMO OPTATO DI FRONTE AI DISTURBI, CHE CI CONSENTIREBBE DI COMPRENDERE IL MECCANISMO MOLECOLARE CON CUI QUESTI CONTRIBUISCONO ALLA ROBUSTEZZA DEI SISTEMI BIOLOGICI. (Italian)
16 January 2022
0 references
Η ΓΝΏΣΗ ΤΟΥ ΦΑΙΝΌΤΥΠΟΥ ΑΠΌ ΤΟΝ ΓΟΝΌΤΥΠΟ ΕΝΌΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΎ ΕΊΝΑΙ ΈΝΑΣ ΑΠΌ ΤΟΥΣ ΠΡΩΤΑΡΧΙΚΟΎΣ ΣΤΌΧΟΥΣ ΤΩΝ ΒΙΟΛΟΓΙΚΏΝ ΜΕΛΕΤΏΝ, ΑΛΛΆ ΠΕΡΙΟΡΊΖΕΤΑΙ ΑΠΌ ΤΙΣ ΑΝΑΔΥΌΜΕΝΕΣ ΙΔΙΌΤΗΤΕΣ ΠΟΥ ΕΊΝΑΙ ΕΓΓΕΝΕΊΣ ΣΕ ΚΆΘΕ ΒΙΟΛΟΓΙΚΌ ΣΎΣΤΗΜΑ. ΤΟ ΓΕΓΟΝΌΣ ΑΥΤΌ ΕΜΠΟΔΊΖΕΙ ΤΗ ΔΗΜΙΟΥΡΓΊΑ ΓΡΑΜΜΙΚΉΣ ΣΧΈΣΗΣ ΜΕΤΑΞΎ ΓΟΝΟΤΎΠΟΥ ΚΑΙ ΦΑΙΝΟΤΎΠΟΥ. Η ΕΥΡΩΣΤΊΑ, ΠΟΥ ΝΟΕΊΤΑΙ ΩΣ Η ΙΚΑΝΌΤΗΤΑ ΚΆΘΕ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΎ ΣΥΣΤΉΜΑΤΟΣ ΝΑ ΔΙΑΤΗΡΕΊ ΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΌΤΗΤΑ ΤΟΥ ΠΑΡΆ ΤΙΣ ΓΕΝΕΤΙΚΈΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΈΣ ΑΛΛΟΙΏΣΕΙΣ, ΑΠΟΤΕΛΕΊ ΠΑΓΚΌΣΜΙΑ ΑΝΑΔΥΌΜΕΝΗ ΙΔΙΌΤΗΤΑ ΣΤΟΥΣ ΖΩΝΤΑΝΟΎΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΎΣ. Σε αυτό το έργο, η κατάσταση των Μοριακών Μηχανισμών που ΠΡΟΤΕΙΝΕΙ ΝΑ ΒΑΚΤΗΡΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ μέσω μιας Ολοκληρωτικής Βιολογικής Αποβολής, συμπεριλαμβανομένης της μικροβιολογικής και της MOLECULAR BIOLOGY AND SYSTEM προσεγγίσεις._x000D_ ASI, θα χρησιμοποιηθεί ως ένα μεταβολικό μοντέλο του PSEUDOMONS putid KT2440, ενός μικροοργανισμού με βάση περιβαλλοντικά και μεγάλα βιοτεχνολογικά συμφέροντα, που θα ανταποδίδεται από τον κύριο ερευνητή του έργου. ΤΟ ΜΟΝΤΈΛΟ ΘΑ ΕΠΙΚΑΙΡΟΠΟΙΗΘΕΊ, ΣΥΜΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΟΜΈΝΩΝ ΠΡΌΣΘΕΤΩΝ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΏΝ ΣΥΣΤΟΙΧΙΏΝ, ΌΠΩΣ Η ΕΝΔΟΓΕΝΉΣ ΠΑΡΑΓΩΓΉ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΙΚΏΝ ΕΙΔΏΝ ΟΞΥΓΌΝΟΥ (ΕΠΙΤΡΈΠΟΝΤΑΣ ΤΗΝ ΑΞΙΟΛΌΓΗΣΗ ΤΗΣ ΑΠΌΚΡΙΣΗΣ ΣΕ ΑΚΡΑΊΕΣ ΣΥΝΘΉΚΕΣ) ΚΑΙ Η ΠΑΡΕΠΌΜΕΝΗ ΕΝΖΥΜΙΚΉ ΔΡΑΣΤΗΡΙΌΤΗΤΑ ΤΩΝ ΉΔΗ ΣΥΜΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΌΜΕΝΩΝ ΕΝΖΎΜΩΝ (ΓΙΑ ΝΑ ΛΗΦΘΕΊ ΥΠΌΨΗ Ο ΜΗΧΑΝΙΣΜΌΣ ΑΠΟΣΎΝΔΕΣΗΣ, Ο ΟΠΟΊΟΣ ΣΥΜΒΆΛΛΕΙ ΣΤΗΝ ΑΝΘΕΚΤΙΚΌΤΗΤΑ). ΣΤΗ ΣΥΝΈΧΕΙΑ, ΤΟ ΜΟΝΤΈΛΟ ΘΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΕΊ ΓΙΑ ΤΟΝ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΌ ΤΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΏΝ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΏΝ ΜΟΝΆΔΩΝ ΠΟΥ ΣΥΜΒΆΛΛΟΥΝ ΣΤΗ ΔΙΑΣΦΆΛΙΣΗ ΤΗΣ ΒΙΩΣΙΜΌΤΗΤΑΣ ΈΝΑΝΤΙ ΤΩΝ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΏΝ ΔΙΑΤΑΡΑΧΏΝ (ΠΗΓΈΣ ΘΡΕΠΤΙΚΏΝ ΣΥΣΤΑΤΙΚΏΝ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΌΝΤΩΝ ΚΑΤΑΠΌΝΗΣΗΣ), ΤΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΏΝ (ΔΙΑΦΟΡΈΣ ΣΤΗ ΜΕΊΩΣΗ ΤΗΣ ΙΣΧΎΟΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΉΣ ΑΤΡ) ΚΑΙ ΤΗΣ ΓΕΝΕΤΙΚΉΣ (ΜΕΤΑΣΤΟΙΧΊΕΣ). ΣΤΗ ΣΥΝΈΧΕΙΑ, ΟΙ ΕΝΌΤΗΤΕΣ ΑΝΘΕΚΤΙΚΌΤΗΤΑΣ ΠΟΥ ΠΡΟΣΔΙΟΡΊΖΟΝΤΑΙ ΣΤΟ SILICO ΘΑ ΥΠΟΒΛΗΘΟΎΝ ΣΕ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΉ ΕΠΙΚΎΡΩΣΗ. ΈΤΣΙ, ΣΤΕΛΈΧΗ ΤΟΥ P. PUTIDA ΣΤΕΡΟΎΝΤΑΙ ΑΥΤΏΝ ΤΩΝ ΜΟΝΆΔΩΝ ΑΝΘΕΚΤΙΚΌΤΗΤΑΣ ΘΑ ΥΠΟΒΛΗΘΟΎΝ ΣΕ ΦΑΙΝΟΤΥΠΙΚΉ ΑΝΆΛΥΣΗ ΥΨΗΛΉΣ ΑΠΌΔΟΣΗΣ. ΣΤΌΧΟΣ ΕΊΝΑΙ ΝΑ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΤΟΎΝ ΜΕ ΑΥΤΌΝ ΤΟΝ ΤΡΌΠΟ ΟΙ ΕΝΌΤΗΤΕΣ ΠΟΥ ΣΥΜΒΆΛΛΟΥΝ ΣΤΗΝ ΕΥΡΩΣΤΊΑ ΣΕ ΚΑΘΕΜΊΑ ΑΠΌ ΤΙΣ ΥΠΌ ΜΕΛΈΤΗ ΔΙΑΤΑΡΑΧΈΣ. ΔΕΔΟΜΈΝΟΥ ΌΤΙ ΤΕΚΜΑΊΡΕΤΑΙ ΌΤΙ ΑΥΤΈΣ ΟΙ ΕΝΌΤΗΤΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΟΎΝ SINERGISTLY ΔΙΑΤΗΡΏΝΤΑΣ ΤΗ ΣΤΑΘΕΡΌΤΗΤΑ ΤΟΥ ΦΑΙΝΌΤΥΠΟΥ ΑΠΈΝΑΝΤΙ ΣΤΙΣ ΔΙΆΦΟΡΕΣ ΔΙΑΤΑΡΑΧΈΣ, ΘΑ ΟΜΑΔΟΠΟΙΗΘΟΎΝ ΚΑΙ ΘΑ ΚΑΤΗΓΟΡΙΟΠΟΙΗΘΟΎΝ ΣΎΜΦΩΝΑ ΜΕ ΤΟ ΦΕΝΟΤΙΠΙΚΟ ΑΠΟΤΈΛΕΣΜΑ ΠΟΥ ΠΡΟΚΎΠΤΕΙ ΑΠΌ ΤΗΝ ΑΠΟΥΣΊΑ ΤΟΥΣ. ΈΤΣΙ, ΟΜΆΔΕΣ ΜΟΝΆΔΩΝ ΠΟΥ ΕΝΕΡΓΟΎΝ ΤΑΥΤΌΧΡΟΝΑ ΕΝΆΝΤΙΑ ΣΕ ΜΙΑ ΕΝΙΑΊΑ, Ή ΜΙΑ ΟΜΆΔΑ, ΠΑΡΌΜΟΙΩΝ ΔΙΑΤΑΡΑΧΏΝ ΘΑ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΤΟΎΝ. ΣΤΗ ΣΥΝΈΧΕΙΑ, ΘΑ ΧΤΊΣΟΥΜΕ ΣΤΕΛΈΧΗ ΣΤΕΡΟΎΜΕΝΑ ΑΠΌ ΚΆΘΕ ΜΊΑ ΑΠΌ ΑΥΤΈΣ ΤΙΣ ΟΜΆΔΕΣ ΤΩΝ ΜΟΝΆΔΩΝ, Η ΟΠΟΊΑ ΘΑ ΕΊΝΑΙ ΚΑΙ ΠΆΛΙ ΦΑΙΝΟΤΥΠΙΚΉ. Η ΠΡΟΣΈΓΓΙΣΗ ΑΥΤΉ ΈΧΕΙ ΩΣ ΣΤΌΧΟ ΝΑ ΑΝΑΛΎΣΕΙ ΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΚΉ ΕΥΡΩΣΤΊΑ ΤΟΥ P. PUTIDA ΑΝΆΛΟΓΑ ΜΕ ΤΙΣ ΔΙΑΤΑΡΑΧΈΣ ΣΤΙΣ ΟΠΟΊΕΣ ΑΝΤΑΠΟΚΡΊΝΕΤΑΙ ΚΆΘΕ ΕΝΌΤΗΤΑ Ή ΟΜΆΔΑ ΜΟΝΆΔΩΝ. ΣΤΕΛΈΧΗ ΠΟΥ ΣΤΕΡΟΎΝΤΑΙ ΑΥΤΏΝ ΤΩΝ ΟΜΆΔΩΝ ΑΝΘΕΚΤΙΚΌΤΗΤΑΣ ΘΑ ΜΕΛΕΤΗΘΟΎΝ ΣΕ ΜΟΡΙΑΚΌ ΕΠΊΠΕΔΟ ΜΕ ΑΝΆΛΥΣΗ ΜΆΖΑΣ ΤΗΣ ΓΟΝΙΚΉΣ ΈΚΦΡΑΣΗΣ. ΤΈΛΟΣ, ΤΑ ΔΕΔΟΜΈΝΑ ΠΟΥ ΛΑΜΒΆΝΟΝΤΑΙ ΘΑ ΕΝΣΩΜΑΤΩΘΟΎΝ ΚΑΙ ΘΑ ΠΛΑΙΣΙΩΘΟΎΝ ΜΕ ΤΗ ΧΡΉΣΗ ΤΟΥ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟΎ ΜΟΝΤΈΛΟΥ ΚΑΙ ΤΗΣ ΔΗΜΙΟΥΡΓΊΑΣ ΜΟΝΤΈΛΩΝ ΕΙΔΙΚΉΣ ΚΑΤΆΣΤΑΣΗΣ. Η ΣΥΣΤΗΜΑΤΙΚΉ ΣΎΓΚΡΙΣΗ ΑΥΤΏΝ ΤΩΝ ΕΙΔΙΚΏΝ ΜΟΝΤΈΛΩΝ ΘΑ ΠΡΟΣΔΙΟΡΊΣΕΙ ΤΙΣ ΜΕΤΑΒΟΛΈΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΏΝ ΡΟΏΝ ΣΕ ΚΑΘΈΝΑ ΑΠΌ ΤΑ ΜΟΝΤΈΛΑ ΤΩΝ ΜΕΤΑΛΛΑΓΜΈΝΩΝ ΣΤΕΛΕΧΏΝ, ΕΠΙΤΡΈΠΟΝΤΑΣ ΤΗΝ ΕΠΕΞΉΓΗΣΗ ΤΩΝ ΦΑΙΝΟΤΎΠΩΝ ΠΟΥ ΠΑΡΑΤΗΡΟΎΝΤΑΙ ΌΣΟΝ ΑΦΟΡΆ ΤΙΣ ΡΟΈΣ. ΕΠΙΠΛΈΟΝ, Η ΑΝΆΛΥΣΗ ΑΥΤΉ ΘΑ ΑΠΟΚΑΛΎΨΕΙ ΓΙΑ ΠΡΏΤΗ ΦΟΡΆ ΤΟΝ ΡΌΛΟ ΤΩΝ ΚΎΚΛΩΝ ΑΝΘΕΚΤΙΚΌΤΗΤΑΣ ΣΤΗ ΔΙΑΤΉΡΗΣΗ ΤΩΝ ΡΟΏΝ ΠΟΥ ΕΠΙΛΈΞΑΜΕ ΕΝΌΨΕΙ ΤΩΝ ΔΙΑΤΑΡΑΧΏΝ, ΟΙ ΟΠΟΊΕΣ ΘΑ ΜΑΣ ΕΠΙΤΡΈΨΟΥΝ ΝΑ ΚΑΤΑΝΟΉΣΟΥΜΕ ΤΟΝ ΜΟΡΙΑΚΌ ΜΗΧΑΝΙΣΜΌ ΜΕ ΤΟΝ ΟΠΟΊΟ ΑΥΤΈΣ ΣΥΜΒΆΛΛΟΥΝ ΣΤΗΝ ΕΥΡΩΣΤΊΑ ΤΩΝ ΒΙΟΛΟΓΙΚΏΝ ΣΥΣΤΗΜΆΤΩΝ. (Greek)
17 August 2022
0 references
VIDEN OM FÆNOTYPEN FRA EN ORGANISMES GENOTYPE ER ET AF DE PRIMÆRE FORMÅL MED BIOLOGISKE UNDERSØGELSER, MEN ER BEGRÆNSET AF DE NYE EGENSKABER, DER ER FORBUNDET MED ET BIOLOGISK SYSTEM. DETTE FORHINDRER ETABLERING AF EN LINEÆR SAMMENHÆNG MELLEM GENOTYPE OG FÆNOTYPE. ROBUSTHED, FORSTÅET SOM ETHVERT BIOLOGISK SYSTEMS EVNE TIL AT OPRETHOLDE DETS FUNKTIONALITET PÅ TRODS AF GENETISKE OG MILJØMÆSSIGE ÆNDRINGER, ER EN UNIVERSEL NY EJENDOM I LEVENDE ORGANISMER. I dette projekt, State of the Molecular Mechanisms, der PROPOSER ROBUSTRY TIL BACTERIAL SYSTEMER ved hjælp af en Integrativ BIOLOGY abord, INCLUDING mikrobiologisk og MOLECULAR BIOLOGY OG SYSTEM tilgange._x000D_ ASI, vil det blive brugt som en metabolisk model af PSEUDOMONS putid KT2440, en mikroorganisme modelleret i miljømæssige og store bioteknologiske interesser, gengældt af den primære forsker i dette projekt. MODELLEN VIL BLIVE AJOURFØRT, HERUNDER YDERLIGERE METABOLISKE MODULER SÅSOM ENDOGEN GENERERING AF REAKTIVE OXYGENARTER (DER GØR DET MULIGT AT VURDERE STRESSRESPONSEN) OG DEN TILKNYTTEDE ENZYMAKTIVITET FOR DE ALLEREDE OMFATTEDE ENZYMER (FOR AT TAGE HENSYN TIL AFKOBLINGSMEKANISMEN, SOM BIDRAGER TIL ROBUSTHED). EFTERFØLGENDE VIL MODELLEN BLIVE ANVENDT TIL AT IDENTIFICERE FUNKTIONELLE METABOLISKE MODULER, DER BIDRAGER TIL AT SIKRE LEVEDYGTIGHEDEN MOD MILJØFORSTYRRELSER (KILDER TIL NÆRINGSSTOFFER OG STRESSSTOFFER), ENERGISKE (UBALANCER I REDUKTION AF ENERGI OG PRODUKTION AF ATP) OG GENETIK (MUTATIONER). DE ROBUSTHEDSMODULER, DER ER IDENTIFICERET I SILICO, VIL EFTERFØLGENDE BLIVE UNDERKASTET EKSPERIMENTEL VALIDERING. SÅLEDES, STAMMER AF P. PUTIDA BLOTTET FOR DISSE ROBUSTHED MODULER VIL BLIVE UDSAT FOR HØJT UDBYTTE FÆNOTYPING. FORMÅLET ER PÅ DENNE MÅDE AT IDENTIFICERE DE MODULER, DER BIDRAGER TIL ROBUSTHEDEN I HVER AF DE UNDERSØGTE FORSTYRRELSER. DA DET ANTAGES, AT DISSE MODULER ARBEJDER SINERGISTLY AT OPRETHOLDE STABILITETEN AF FÆNOTYPEN I LYSET AF DE FORSKELLIGE FORSTYRRELSER, VIL DE BLIVE GRUPPERET OG KATEGORISERET EFTER PHENOTIPIC EFFEKT AFLEDT AF DERES FRAVÆR. SÅLEDES VIL GRUPPER AF MODULER, DER HANDLER SAMTIDIGT MOD EN ENKELT, ELLER EN GRUPPE AF LIGNENDE FORSTYRRELSER, BLIVE IDENTIFICERET. DERNÆST VIL VI BYGGE STAMMER BLOTTET FOR HVER AF DISSE GRUPPER AF MODULER, SOM IGEN VIL BLIVE FÆNOTYPE. DENNE TILGANG HAR TIL FORMÅL AT NEDBRYDE P. PUTIDAS BIOLOGISKE ROBUSTHED EFTER DE FORSTYRRELSER, SOM HVERT MODUL REAGERER PÅ, ELLER GRUPPE AF MODULER. STAMMER UDEN DISSE ROBUSTHEDSGRUPPER VIL BLIVE UNDERSØGT PÅ MOLEKYLÆRT NIVEAU VED MASSEANALYSE AF GENISK EKSPRESSION. ENDELIG VIL DE INDSAMLEDE DATA BLIVE INTEGRERET OG KONTEKSTUALISERET VED HJÆLP AF DEN METABOLISKE MODEL OG BYGGESPECIFIKKE TILSTANDSMODELLER. DEN SYSTEMATISKE SAMMENLIGNING AF DISSE SPECIFIKKE MODELLER VIL IDENTIFICERE ÆNDRINGER I METABOLISKE STRØMME I HVER AF MODELLERNE AF MUTANTSTAMMERNE, SÅ DER KAN GIVES EN FORKLARING PÅ DE FÆNOTYPER, DER OBSERVERES MED HENSYN TIL STRØMME. DESUDEN VIL DENNE ANALYSE FOR FØRSTE GANG AFSLØRE DEN ROLLE, SOM ROBUSTHEDSCYKLUSSER SPILLER I OPRETHOLDELSEN AF DE STRØMME, VI VALGTE I LYSET AF FORSTYRRELSER, HVILKET VILLE GØRE DET MULIGT FOR OS AT FORSTÅ DEN MOLEKYLÆRE MEKANISME, HVORMED DISSE BIDRAGER TIL DE BIOLOGISKE SYSTEMERS ROBUSTHED. (Danish)
17 August 2022
0 references
ORGANISMIN GENOTYYPIN FENOTYYPIN TUNTEMUS ON YKSI BIOLOGISTEN TUTKIMUSTEN ENSISIJAISISTA TAVOITTEISTA, MUTTA SITÄ RAJOITTAVAT BIOLOGISEEN JÄRJESTELMÄÄN LUONTAISESTI KUULUVAT UUDET OMINAISUUDET. TÄMÄ SEIKKA ESTÄÄ GENOTYYPIN JA FENOTYYPIN VÄLISEN LINEAARISEN SUHTEEN MUODOSTUMISEN. KESTÄVYYS, JOKA YMMÄRRETÄÄN MINKÄ TAHANSA BIOLOGISEN JÄRJESTELMÄN KYVYKSI YLLÄPITÄÄ TOIMINNALLISUUTTAAN GENEETTISISTÄ JA YMPÄRISTÖMUUTOKSISTA HUOLIMATTA, ON YLEISMAAILMALLINEN KEHITTYVÄ OMINAISUUS ELÄVISSÄ ORGANISMEISSA. Tässä hankkeessa, tila Molecular Mechanisms että PROPOSES ROBUSTRY TO BACTERIAL SYSTEMS avulla Integrative BIOLOGY abord, INCLUDING microbiological and MOLECULAR BIOLOGY AND SYSTEM lähestymistapoja._x000D_ ASI, sitä käytetään metabolisena mallina PSEUDOMONS putid KT2440, mikro-organismi mallinnettu ympäristöön ja suuriin bioteknologisiin intresseihin, vastavuoroisesti tämän hankkeen päätutkija. MALLIA PÄIVITETÄÄN LISÄÄMÄLLÄ SIIHEN MUITA METABOLISIA MODUULEJA, KUTEN REAKTIIVISTEN HAPPILAJIEN ENDOGEENINEN TUOTANTO (JOLLOIN VOIDAAN ARVIOIDA STRESSIVASTE) JA MUKANA OLEVIEN ENTSYYMIEN LISÄENTSYYMIAKTIIVISUUS (JOTTA VOIDAAN OTTAA HUOMIOON IRROTUSMEKANISMI, JOKA EDISTÄÄ KESTÄVYYTTÄ). TÄMÄN JÄLKEEN MALLIA KÄYTETÄÄN SELLAISTEN TOIMINNALLISTEN METABOLISTEN MODUULIEN TUNNISTAMISEEN, JOTKA AUTTAVAT VARMISTAMAAN ELINKELPOISUUDEN YMPÄRISTÖHÄIRIÖIDEN (RAVINTEIDEN JA STRESSITEKIJÖIDEN LÄHTEET), ENERGISEN (EPÄTASAPAINO ATP:N TEHON JA TUOTANNON VÄHENTÄMISESSÄ) JA GENETIIKAN (MUTAATIOT) KANSSA. SILIKOISSA YKSILÖIDYT KESTÄVYYSMODUULIT VALIDOIDAAN MYÖHEMMIN KOKEELLISESTI. NÄIN OLLEN P. PUTIDAN KANTOJA, JOILLA EI OLE NÄITÄ KESTÄVYYSMODUULEJA, ALTISTETAAN KORKEAAN SAANTOON FENOTYYPITYKSELLÄ. TARKOITUKSENA ON YKSILÖIDÄ TÄLLÄ TAVOIN MODUULIT, JOTKA VAIKUTTAVAT KUNKIN TUTKITTAVANA OLEVAN HÄIRIÖN VAKAUTEEN. KOSKA OLETETAAN, ETTÄ NÄMÄ MODUULIT TOIMIVAT SINERGISTLY SÄILYTTÄEN FENOTYYPIN VAKAUDEN ERILAISTEN HÄIRIÖIDEN EDESSÄ, NE RYHMITELLÄÄN JA LUOKITELLAAN NIIDEN PUUTTUMISESTA JOHTUVAN PHENOTIPIC-VAIKUTUKSEN MUKAAN. NÄIN OLLEN TUNNISTETAAN MODUULIRYHMÄT, JOTKA TOIMIVAT SAMANAIKAISESTI YHTÄ TAI USEAMPAA SAMANKALTAISTEN HÄIRIÖIDEN RYHMÄÄ VASTAAN. SEURAAVAKSI RAKENNAMME KANTOJA, JOILLA EI OLE MITÄÄN NÄISTÄ MODUULEISTA, JOTKA OVAT JÄLLEEN FENOTYYPPISIÄ. TÄMÄN LÄHESTYMISTAVAN TAVOITTEENA ON JAKAA P. PUTIDAN BIOLOGINEN KESTÄVYYS NIIDEN HÄIRIÖIDEN MUKAAN, JOIHIN KUKIN MODUULI REAGOI, TAI MODUULIEN RYHMÄ. NÄISTÄ KESTÄVYYSRYHMISTÄ VAILLA OLEVIA KANTOJA TUTKITAAN MOLEKYYLITASOLLA GENEETTISEN EKSPRESSION MASSAANALYYSIN AVULLA. SAADUT TIEDOT YHDISTETÄÄN JA KONTEKSTUALISOIDAAN METABOLISEN MALLIN JA RAKENNUSKOHTAISTEN KUNTOMALLIEN AVULLA. NÄIDEN MALLIEN SYSTEMAATTISESSA VERTAILUSSA TUNNISTETAAN AINEENVAIHDUNTAVIRTOJEN MUUTOKSET KUSSAKIN MUTANTTIKANTAMALLISSA, JOLLOIN VOIDAAN ANTAA SELVITYS HAVAITUISTA FENOTYYPEISTÄ. LISÄKSI TÄMÄ ANALYYSI PALJASTAA ENSIMMÄISTÄ KERTAA KESTÄVYYSSYKLIEN ROOLIN SELLAISTEN VIRTOJEN YLLÄPITÄMISESSÄ, JOITA VALITSIMME HÄIRIÖIDEN EDESSÄ, MIKÄ ANTAISI MEILLE MAHDOLLISUUDEN YMMÄRTÄÄ MOLEKYYLIMEKANISMIA, JOLLA NÄMÄ EDISTÄVÄT BIOLOGISTEN JÄRJESTELMIEN KESTÄVYYTTÄ. (Finnish)
17 August 2022
0 references
L-GĦARFIEN TAL-FENOTIP MILL-ĠENOTIP TA’ ORGANIŻMU HUWA WIEĦED MILL-GĦANIJIET PRIMARJI TAL-ISTUDJI BIJOLOĠIĊI IŻDA HUWA LIMITAT MILL-PROPRJETAJIET EMERĠENTI INERENTI FI KWALUNKWE SISTEMA BIJOLOĠIKA. DAN IL- FATT JIPPREVJENI L- ISTABBILIMENT TA ' RELAZZJONI LINEARI BEJN IL- ĠENOTIP U L- FENOTIP. IR-ROBUSTEZZA, MIFHUMA BĦALA L-KAPAĊITÀ TA’ KWALUNKWE SISTEMA BIJOLOĠIKA LI ŻŻOMM IL-FUNZJONALITÀ TAGĦHA MINKEJJA ALTERAZZJONIJIET ĠENETIĊI U AMBJENTALI, HIJA PROPRJETÀ EMERĠENTI UNIVERSALI F’ORGANIŻMI ĦAJJIN. F’dan il-proġett, l-Istat tal-Mekkaniżmi Molekulari li JIPPROPONI RUBUSTRY GĦAS-SYSTEMI BATTERIALI permezz ta’ abord Integrattiv BIOLOGY, JINKLUŻA BIOLOĠIJA mikrobijoloġika u MOLECULAR BIOLOGY U SISTEMA._x000D_ ASI, se jintuża bħala mudell metaboliku ta’ PSEUDOMONS imqiegħed KT2440, mikroorganiżmu mmudellat f’interessi ambjentali u bijoteknoloġiċi kbar, reċiprokat mir-riċerkatur primarju ta’ dan il-proġett. IL-MUDELL SE JIĠI AĠĠORNAT INKLUŻI MODULI METABOLIĊI ADDIZZJONALI BĦALL-ĠENERAZZJONI ENDOĠENA TA’ SPEĊI TA’ OSSIĠNU REATTIV (LI JIPPERMETTU LI JIĠI EVALWAT IR-RISPONS GĦALL-ISTRESS) U L-ATTIVITÀ ENŻIMATIKA KOLLATERALI TAL-ENZIMI DIĠÀ INKLUŻI (BIEX JITQIES IL-MEKKANIŻMU TA’ DIŻAKKOPPJAMENT, LI JIKKONTRIBWIXXI GĦAR-ROBUSTEZZA). SUSSEGWENTEMENT, IL-MUDELL SE JINTUŻA BIEX JIDENTIFIKA MODULI METABOLIĊI FUNZJONALI LI JIKKONTRIBWIXXU GĦALL-IŻGURAR TAL-VIJABBILTÀ KONTRA DISTURBI AMBJENTALI (SORSI TA’ NUTRIJENTI U AĠENTI TA’ STRESS), ENERĠETIĊI (ŻBILANĊI FIT-TNAQQIS TAL-ENERĠIJA U L-PRODUZZJONI TAL-ATP) U ĠENETIĊI (MUTAZZJONIJIET). IL-MODULI TA’ ROBUSTEZZA IDENTIFIKATI F’SILICO SUSSEGWENTEMENT SE JKUNU SOĠĠETTI GĦAL VALIDAZZJONI SPERIMENTALI. GĦALHEKK, RAZEZ TA’ P. PUTIDA MINGĦAJR DAWN IL-MODULI TA’ ROBUSTEZZA SE JKUNU SOĠĠETTI GĦAL FENOTIPAR TA’ RENDIMENT GĦOLI. HIJA MAĦSUBA BIEX TIDENTIFIKA B’DAN IL-MOD IL-MODULI LI JIKKONTRIBWIXXU GĦAR-ROBUSTEZZA F’KULL WIEĦED MIT-TFIXKIL LI QED JIĠI STUDJAT. PERESS LI HUWA PREŻUNT LI DAWN IL-MODULI JAĦDMU SINERGISTLY BILLI JŻOMMU L-ISTABBILTÀ TAL-FENOTIP FIL-KONFRONT TAD-DIVERSI DISTURBI, DAWN SE JIĠU RAGGRUPPATI U KKATEGORIZZATI SKONT L-EFFETT PHENOTIPIC DERIVAT MIN-NUQQAS TAGĦHOM. GĦALHEKK, GRUPPI TA’ MODULI LI JAĠIXXU SIMULTANJAMENT KONTRA TFIXKIL WIEĦED, JEW GRUPP, TA’ DISTURBI SIMILI SE JIĠU IDENTIFIKATI. IMBAGĦAD, AĦNA SE JIBNU RAZEZ NIEQSA MINN KULL WIEĦED MINN DAWN IL-GRUPPI TA ‘MODULI, LI SE JERĠGĦU JIĠU FENOTIPATI. DAN L-APPROĊĊ GĦANDU L-GĦAN LI JKISSER IR-ROBUSTEZZA BIJOLOĠIKA TA’ P. PUTIDA SKONT ID-DISTURBI LI KULL MODULU JIRRISPONDI GĦALIH, JEW GRUPP TA’ MODULI. RAZEZ NIEQSA MINN DAWN IL-GRUPPI TA’ ROBUSTEZZA SE JIĠU STUDJATI FIL-LIVELL MOLEKULARI PERMEZZ TA’ ANALIŻI TAL-MASSA TAL-ESPRESSJONI ĠENIKA. FL-AĦĦAR NETT, ID-DATA MIKSUBA SE TIĠI INTEGRATA U KUNTESTWALIZZATA BL-UŻU TAL-MUDELL METABOLIKU U L-MUDELLI TA’ KUNDIZZJONI SPEĊIFIĊI TAL-BINI. IT-TQABBIL SISTEMATIKU TA’ DAWN IL-MUDELLI SPEĊIFIĊI GĦANDU JIDENTIFIKA L-ALTERAZZJONIJIET TAL-FLUSSI METABOLIĊI F’KULL WIEĦED MILL-MUDELLI TAR-RAZEZ MUTANTI, LI JIPPERMETTI LI TINGĦATA SPJEGAZZJONI LILL-FENOTIPI OSSERVATI F’TERMINI TA’ FLUSSI. BARRA MINN HEKK, DIN L-ANALIŻI SE TIŻVELA GĦALL-EWWEL DARBA R-RWOL TAĊ-ĊIKLI TA’ ROBUSTEZZA FIŻ-ŻAMMA TAL-FLUSSI LI GĦAŻILNA QUDDIEM DISTURBI, LI JIPPERMETTILNA NIFHMU L-MEKKANIŻMU MOLEKULARI LI BIH DAWN JIKKONTRIBWIXXU GĦAR-ROBUSTEZZA TAS-SISTEMI BIJOLOĠIĊI. (Maltese)
17 August 2022
0 references
ZINĀŠANAS PAR FENOTIPU NO ORGANISMA GENOTIPA IR VIENS NO BIOLOĢISKO PĒTĪJUMU GALVENAJIEM MĒRĶIEM, BET TO IEROBEŽO JAUNĀS ĪPAŠĪBAS, KAS RAKSTURĪGAS JEBKURAI BIOLOĢISKAJAI SISTĒMAI. ŠIS FAKTS NEĻAUJ NOTEIKT LINEĀRU SAKARĪBU STARP GENOTIPU UN FENOTIPU. NOTURĪBA, KO SAPROT KĀ JEBKURAS BIOLOĢISKĀS SISTĒMAS SPĒJU SAGLABĀT SAVU FUNKCIONALITĀTI, NERAUGOTIES UZ ĢENĒTISKĀM UN VIDES PĀRMAIŅĀM, IR UNIVERSĀLS DZĪVO ORGANISMU ĪPAŠUMS. Šajā projektā, Molekulāro mehānismu, kas PROPOSES ROBUSTRY TO BACTERIAL SYSTEMS, izmantojot integrējošu BIOLOGY abord, inCLUDING mikrobioloģisko un MOLECULAR BIOLOGY UN SYSTEM pieejas._x000D_ ASI, tas tiks izmantots kā PSEUDOMONS putid KT2440 metabolisma modelis, mikroorganisms, kas modelēts vides un lielās biotehnoloģiskās interesēs un ko atbalsta šā projekta galvenais pētnieks. MODELIS TIKS ATJAUNINĀTS, IEKĻAUJOT PAPILDU METABOLISMA MODUĻUS, PIEMĒRAM, ENDOGĒNO REAKTĪVĀ SKĀBEKĻA SUGU ĢENERĒŠANU (KAS ĻAUJ NOVĒRTĒT STRESA REAKCIJU) UN JAU IEKĻAUTO FERMENTU PAPILDU ENZĪMU AKTIVITĀTI (LAI ŅEMTU VĒRĀ ATSAISTĪŠANAS MEHĀNISMU, KAS VEICINA NOTURĪBU). PĒC TAM MODELI IZMANTOS, LAI IDENTIFICĒTU FUNKCIONĀLOS METABOLISMA MODUĻUS, KAS PALĪDZ NODROŠINĀT DZĪVOTSPĒJU PRET VIDES TRAUCĒJUMIEM (BARĪBAS VIELU UN STRESA AĢENTU AVOTIEM), ENERĢISKIEM (SABALANSU JAUDAS SAMAZINĀŠANĀ UN ATP RAŽOŠANĀ) UN ĢENĒTIKU (MUTĀCIJAS). PĒC TAM EKSPERIMENTĀLI VALIDĒS SILIKO IDENTIFICĒTOS NOTURĪBAS MODUĻUS. TĀDĒJĀDI P. PUTIDA CELMI, KURIEM NAV ŠO ROBUSTUMA MODUĻU, TIKS PAKĻAUTI AUGSTAS RAŽĪBAS FENOTIPĒŠANAI. TAS IR PAREDZĒTS, LAI TĀDĒJĀDI NOTEIKTU MODUĻUS, KAS VEICINA KATRA PĒTĀMĀ TRAUCĒJUMA NOTURĪBU. TĀ KĀ TIEK PIEŅEMTS, KA ŠIE MODUĻI DARBOJAS SINERGISTLY SAGLABĀJOT FENOTIPA STABILITĀTI, SASKAROTIES AR DAŽĀDIEM TRAUCĒJUMIEM, TIE TIKS SAGRUPĒTI UN IEDALĪTI KATEGORIJĀS PĒC PHENOTIPIC EFEKTA, KAS IZRIET NO TO NEESAMĪBAS. TĀDĒJĀDI TIKS IDENTIFICĒTAS MODUĻU GRUPAS, KAS VIENLAIKUS DARBOJAS PRET VIENU VAI VIENU LĪDZĪGU TRAUCĒJUMU GRUPU. TĀLĀK MĒS IZVEIDOSIM CELMUS BEZ KATRAS NO ŠĪM MODUĻU GRUPĀM, KAS ATKAL TIKS FENOTIPS. ŠĪS PIEEJAS MĒRĶIS IR SADALĪT P. PUTIDA BIOLOĢISKO NOTURĪBU ATKARĪBĀ NO TRAUCĒJUMIEM, UZ KURIEM REAĢĒ KATRS MODULIS, VAI MODUĻU GRUPU. CELMI, KURIEM NAV ŠO ROBUSTUMA GRUPU, TIKS PĒTĪTI MOLEKULĀRĀ LĪMENĪ, VEICOT ĢENĒZES EKSPRESIJAS MASAS ANALĪZI. VISBEIDZOT, IEGŪTIE DATI TIKS INTEGRĒTI UN KONTEKSTUALIZĒTI, IZMANTOJOT VIELMAIŅAS MODELI UN VEIDOJOT ĪPAŠUS STĀVOKĻA MODEĻUS. ŠO SPECIFISKO MODEĻU SISTEMĀTISKAIS SALĪDZINĀJUMS NOTEIKS VIELMAIŅAS PLŪSMU IZMAIŅAS KATRĀ MUTĀCIJAS CELMA MODELĪ, ĻAUJOT IZSKAIDROT NOVĒROTOS FENOTIPUS PLŪSMU IZTEIKSMĒ. TURKLĀT ŠĪ ANALĪZE PIRMO REIZI ATKLĀS STABILITĀTES CIKLU LOMU PLŪSMU SAGLABĀŠANĀ, KO IZVĒLĒJĀMIES, SASKAROTIES AR TRAUCĒJUMIEM, KAS ĻAUTU MUMS SAPRAST MOLEKULĀRO MEHĀNISMU, AR KURA PALĪDZĪBU TIE VEICINA BIOLOĢISKO SISTĒMU NOTURĪBU. (Latvian)
17 August 2022
0 references
ZNALOSŤ FENOTYPU Z GENOTYPU ORGANIZMU JE JEDNÝM Z HLAVNÝCH CIEĽOV BIOLOGICKÝCH ŠTÚDIÍ, ALE JE OBMEDZENÁ NOVÝMI VLASTNOSŤAMI, KTORÉ SÚ VLASTNÉ KAŽDÉMU BIOLOGICKÉMU SYSTÉMU. TÁTO SKUTOČNOSŤ BRÁNI VYTVORENIU LINEÁRNEHO VZŤAHU MEDZI GENOTYPOM A FENOTYPOM. ROBUSTNOSŤ, CHÁPANÁ AKO SCHOPNOSŤ AKÉHOKOĽVEK BIOLOGICKÉHO SYSTÉMU ZACHOVAŤ SVOJU FUNKČNOSŤ NAPRIEK GENETICKÝM A ENVIRONMENTÁLNYM ZMENÁM, JE UNIVERZÁLNOU NOVOVZNIKAJÚCOU VLASTNOSŤOU ŽIVÝCH ORGANIZMOV. V rámci tohto projektu stav molekulárnych mechanizmov, ktoré POVÁ ROBUSTRY TO BACTERIAL SYSTEMS prostredníctvom Integratívnej BIOLOGY abord, INCLUDING mikrobiologické a MOLECULAR BIOLOGY A SYSTEM prístupy._x000D_ ASI, bude použitý ako metabolický model PSEUDOMONS putid KT2440, mikroorganizmu modelovaného v environmentálnych a veľkých biotechnologických záujmoch, ktoré reciprocuje hlavný výskumník tohto projektu. MODEL SA BUDE AKTUALIZOVAŤ VRÁTANE DODATOČNÝCH METABOLICKÝCH MODULOV, AKO JE ENDOGÉNNE GENEROVANIE REAKTÍVNYCH DRUHOV KYSLÍKA (UMOŽŇUJÚCICH VYHODNOTIŤ REAKCIU NA STRES) A PODPORNÁ ENZÝMOVÁ AKTIVITA UŽ ZAHRNUTÝCH ENZÝMOV (S CIEĽOM ZOHĽADNIŤ MECHANIZMUS ODDELENIA, KTORÝ PRISPIEVA K ROBUSTNOSTI). NÁSLEDNE SA TENTO MODEL POUŽIJE NA IDENTIFIKÁCIU FUNKČNÝCH METABOLICKÝCH MODULOV, KTORÉ PRISPIEVAJÚ K ZABEZPEČENIU ŽIVOTASCHOPNOSTI PROTI RUŠENIU ŽIVOTNÉHO PROSTREDIA (ZDROJE ŽIVÍN A STRESOVÝCH FAKTOROV), ENERGICKOSTI (ROZVÁŽE PRI ZNIŽOVANÍ VÝKONU A PRODUKCIE ATP) A GENETIKY (MUTÁCIE). MODULY ODOLNOSTI IDENTIFIKOVANÉ V SILICO BUDÚ NÁSLEDNE PREDMETOM EXPERIMENTÁLNEJ VALIDÁCIE. KMENE P. PUTIDA, KTORÉ NEMAJÚ TIETO ROBUSTNÉ MODULY, SA PRETO PODROBIA FENOTYPIZÁCII S VYSOKÝM VÝNOSOM. TÝMTO SPÔSOBOM SA MAJÚ IDENTIFIKOVAŤ MODULY, KTORÉ PRISPIEVAJÚ K ROBUSTNOSTI KAŽDÉHO SKÚMANÉHO RUŠENIA. KEĎŽE SA PREDPOKLADÁ, ŽE TIETO MODULY SINERGISTLY ZACHOVÁVAJÚ STABILITU FENOTYPU VZHĽADOM NA RÔZNE PORUCHY, BUDÚ ZOSKUPENÉ A KATEGORIZOVANÉ PODĽA PHENOTIPIC-OVÉHO ÚČINKU ODVODENÉHO Z ICH NEPRÍTOMNOSTI. PRETO SA IDENTIFIKUJÚ SKUPINY MODULOV, KTORÉ KONAJÚ SÚČASNE PROTI JEDNÉMU ALEBO SKUPINE PODOBNÝCH RUŠENÍ. ĎALEJ BUDEME STAVAŤ KMENE BEZ KAŽDEJ Z TÝCHTO SKUPÍN MODULOV, KTORÉ BUDÚ OPÄŤ FENOTYPOVANÉ. CIEĽOM TOHTO PRÍSTUPU JE ROZOBRAŤ BIOLOGICKÚ ROBUSTNOSŤ P. PUTIDA PODĽA PORÚCH, NA KTORÉ KAŽDÝ MODUL REAGUJE, ALEBO SKUPINU MODULOV. KMENE, KTORÉ NEMAJÚ TIETO ROBUSTNÉ SKUPINY, SA BUDÚ SKÚMAŤ NA MOLEKULÁRNEJ ÚROVNI HROMADNOU ANALÝZOU GÉNOVEJ EXPRESIE. NAPOKON, ZÍSKANÉ ÚDAJE BUDÚ INTEGROVANÉ A KONTEXTUALIZOVANÉ POMOCOU METABOLICKÉHO MODELU A MODELOV ŠPECIFICKÝCH PODMIENOK. SYSTEMATICKÉ POROVNÁVANIE TÝCHTO ŠPECIFICKÝCH MODELOV URČÍ ZMENY METABOLICKÝCH TOKOV V KAŽDOM Z MODELOV MUTANTNÝCH KMEŇOV, ČO UMOŽNÍ VYSVETLENIE POZOROVANÝCH FENOTYPOV Z HĽADISKA TOKOV. OKREM TOHO TÁTO ANALÝZA PO PRVÝKRÁT ODHALÍ ÚLOHU CYKLOV ROBUSTNOSTI PRI UDRŽIAVANÍ TOKOV, KTORÉ SME SI ZVOLILI VZHĽADOM NA PORUCHY, KTORÉ BY NÁM UMOŽNILI POCHOPIŤ MOLEKULÁRNY MECHANIZMUS, KTORÝM TIETO PRISPIEVAJÚ K ROBUSTNOSTI BIOLOGICKÝCH SYSTÉMOV. (Slovak)
17 August 2022
0 references
TÁ EOLAS AR FHEINITÍOPA Ó GHÉINITÍOPA ORGÁNAIGH AR CHEANN DE PHRÍOMHCHUSPÓIRÍ STAIDÉAR BITHEOLAÍOCH ACH TÁ SÉ TEORANTA AG NA HAIRÍONNA ATÁ AG TEACHT CHUN CINN AR GNÉ DHÍLIS D’AON CHÓRAS BITHEOLAÍOCH IAD. CUIREANN AN FÍORAS SEO COSC AR CHAIDREAMH LÍNEACH A BHUNÚ IDIR GÉINITÍOPA AGUS FEINITÍOPA. IS MAOIN UILÍOCH ATÁ AG TEACHT CHUN CINN IN ORGÁNAIGH BHEO É STÓINSEACHT, A THUIGTEAR MAR CHUMAS AON CHÓRAIS BHITHEOLAÍOCH A FHEIDHMIÚLACHT A CHOINNEÁIL IN AINNEOIN ATHRUITHE GÉINITEACHA AGUS COMHSHAOIL. Sa tionscadal seo, an Stát na Meicníochtaí Molecular a PROPOSES ROBUSTRY LE CÓRAS BACTERIAL trí BIOLOGY Lánpháirtithe abord, ÁBHAR micreabhitheolaíoch agus MOLECULAR BIOLOGY AGUS CÓRAS approaches._x000D_ ASI, beidh sé a úsáid mar mhúnla meitibileach de PSEUDOMONS putid KT2440, micrea-orgánach múnlaithe i leasanna comhshaoil agus biteicneolaíochta mór, aithris ag an taighdeoir príomha an tionscadail seo. NUASHONRÓFAR AN TSAMHAIL LENA N-ÁIRÍTEAR MODÚIL MHEITIBILEACHA BHREISE AMHAIL GINIÚINT INGINIÚIL SPEICEAS OCSAIGIN IMOIBRÍOCH (AG CEADÚ AN FHREAGAIRT STRUIS A MHEAS) AGUS GNÍOMHAÍOCHT EINSÍME COMHTHAOBHACH NA N-EINSÍMÍ ATÁ SAN ÁIREAMH CHEANA FÉIN (CHUN AN MHEICNÍOCHT DÍCHÚPLÁLA A CHUR SAN ÁIREAMH, RUD A CHUIREANN LE STÓINSEACHT). INA DHIAIDH SIN, ÚSÁIDFEAR AN TSAMHAIL CHUN MODÚIL MHEITIBILEACH FHEIDHMIÚLA A SHAINAITHINT A CHUIREANN LE HINMHARTHANACHT A ÁIRITHIÚ I GCOINNE SUAITHEADH COMHSHAOIL (FOINSÍ COTHAITHEACH AGUS OIBREÁIN STRUIS), FUINNIÚIL (MÍCHOTHROMAÍOCHTAÍ MAIDIR LE CUMHACHT AGUS TÁIRGEADH ATP A LAGHDÚ) AGUS GÉINEOLAÍOCHT (COILLTE). BEIDH NA MODÚIL STÓINSEACHTA A AITHNÍTEAR IN SILICO FAOI RÉIR BAILÍOCHTÚ TURGNAMHACH INA DHIAIDH SIN. DÁ BHRÍ SIN, BEIDH TRÉITHCHINEÁLACHA P. PUTIDA DEVOIDA DE NA MODÚIL STÓINSEACHTA SEO FAOI RÉIR PHENOTYPING ARDTHORAIDH. TÁ SÉ BEARTAITHE NA MODÚIL A CHUIREANN LE STÓINSEACHT GACH SUAITHEADH ATÁ FAOI STAIDÉAR A SHAINAITHINT AR AN MBEALACH SIN. ÓS RUD É GO NGLACTAR LEIS GO N-OIBRÍONN NA MODÚIL SEO SINERGISTLY COBHSAÍOCHT AN FHEINITÍOPA A CHOTHABHÁIL IN AGHAIDH NA SUAITÍ ÉAGSÚLA, DÉANFAR IAD A GHRÚPÁIL AGUS A CHATAGÓIRIÚ DE RÉIR ÉIFEACHT PHENOTIPIC A DHÍORTHAÍTEAR ÓNA NEAMHLÁITHREACHT. DÁ BHRÍ SIN, SAINAITHNEOFAR GRÚPAÍ MODÚL A GHNÍOMHAÍONN GO COMHUAINEACH I GCOINNE SUAITHEADH AMHÁIN, NÓ GRÚPA AMHÁIN, A BHFUIL SUAITHEADH DEN CHINEÁL CÉANNA ANN. ANSIN, TÓGFAIMID TRÉITHCHINEÁLACHA DE GACH CEANN DE NA GRÚPAÍ MODÚL SEO, A BHEIDH FEINITÍOPÁILTE ARÍS. TÁ SÉ MAR AIDHM AG AN GCUR CHUIGE SEO STÓINSEACHT BHITHEOLAÍOCH P. PUTIDA A BHRISEADH SÍOS DE RÉIR NA SUAITÍ DÁ BHFREAGRAÍONN GACH MODÚL, NÓ GRÚPA MODÚL. DÉANFAR STAIDÉAR AR THRÉITHCHINEÁLACHA DE NA GRÚPAÍ STÓINSEACHTA SEO AG AN LEIBHÉAL MÓILÍNEACH TRÍ ANAILÍS MAISE AR LÉIRIÚ GÉINEACH. AR DEIREADH, DÉANFAR NA SONRAÍ A FHAIGHTEAR A CHOMHTHÁTHÚ AGUS A CHUR I GCOMHTHÉACS TRÍ ÚSÁID A BHAINT AS AN TSAMHAIL MHEITIBILEACH AGUS AS SAMHLACHA RIOCHTA SONRACHA A THÓGÁIL. LEIS AN GCOMPARÁID CHÓRASACH IDIR NA SAMHLACHA SONRACHA SIN, SAINAITHNEOFAR NA HATHRUITHE AR SHREAFAÍ MEITIBILEACHA I NGACH CEANN DE SHAMHLACHA NA DTRÉITHCHINEÁLACHA SÓITE, RUD A FHÁGFAIDH GO BHFÉADFAR MÍNIÚ A THABHAIRT AR NA FEINITÍOPAÍ ARNA MBREATHNÚ I DTÉARMAÍ SREAFAÍ. INA THEANNTA SIN, LÉIREOIDH AN ANAILÍS SEO DEN CHÉAD UAIR RÓL NA DTIMTHRIALLTA STÓINSEACHTA MAIDIR LEIS NA SREAFAÍ A ROGHNAIGH MUID A CHOINNEÁIL I BHFIANAISE SUAITHEADH, RUD A CHUIRFEADH AR ÁR GCUMAS AN MHEICNÍOCHT MHÓILÍNEACH TRÍNA GCUIREANN SIAD LE STÓINSEACHT NA GCÓRAS BITHEOLAÍOCH A THUISCINT. (Irish)
17 August 2022
0 references
ZNALOST FENOTYPU Z GENOTYPU ORGANISMU JE JEDNÍM Z PRIMÁRNÍCH CÍLŮ BIOLOGICKÝCH STUDIÍ, ALE JE OMEZENA VZNIKAJÍCÍMI VLASTNOSTMI SPOJENÝMI S JAKÝMKOLI BIOLOGICKÝM SYSTÉMEM. TATO SKUTEČNOST BRÁNÍ VYTVOŘENÍ LINEÁRNÍHO VZTAHU MEZI GENOTYPEM A FENOTYPEM. ROBUSTNOST, CHÁPANÁ JAKO SCHOPNOST JAKÉHOKOLI BIOLOGICKÉHO SYSTÉMU ZACHOVAT JEHO FUNKČNOST NAVZDORY GENETICKÝM A ENVIRONMENTÁLNÍM ZMĚNÁM, JE UNIVERZÁLNÍM NOVĚ VZNIKAJÍCÍM MAJETKEM ŽIVÝCH ORGANISMŮ. V tomto projektu bude stát molekulárních mechanismů, které PROPOSES ROBUSTRY TO BACTERIÁLNÍ SYSTÉMY pomocí Integrativní BIOLOGY abord, INCLUDING microbiologické a MOLECULAR BIOLOGY AYSTEM přístupů._x000D_ ASI, bude použit jako metabolický model PSEUDOMONS putid KT2440, mikroorganismu modelovaného v environmentálních a velkých biotechnologických zájmech, reciprocovaný primárním výzkumným pracovníkem tohoto projektu. MODEL BUDE AKTUALIZOVÁN VČETNĚ DALŠÍCH METABOLICKÝCH MODULŮ, JAKO JE ENDOGENNÍ GENEROVÁNÍ REAKTIVNÍCH DRUHŮ KYSLÍKU (UMOŽŇUJÍCÍ VYHODNOTIT STRESOVOU ODEZVU) A VEDLEJŠÍ ENZYMOVÁ AKTIVITA JIŽ ZAHRNUTÝCH ENZYMŮ (S OHLEDEM NA MECHANISMUS ODDĚLENÍ, KTERÝ PŘISPÍVÁ K ROBUSTNOSTI). NÁSLEDNĚ BUDE MODEL POUŽIT K IDENTIFIKACI FUNKČNÍCH METABOLICKÝCH MODULŮ, KTERÉ PŘISPÍVAJÍ K ZAJIŠTĚNÍ ŽIVOTASCHOPNOSTI PROTI NARUŠENÍ ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ (ZDROJE ŽIVIN A STRESOVÝCH ČINIDEL), ENERGETICKÉ (NEROVNOVÁHY PŘI SNIŽOVÁNÍ VÝKONU A PRODUKCE ATP) A GENETICE (MUTACE). MODULY ROBUSTNOSTI IDENTIFIKOVANÉ V SILIKU BUDOU NÁSLEDNĚ PODROBENY EXPERIMENTÁLNÍ VALIDACI. PROTO KMENY P. PUTIDA POSTRÁDAJÍCÍ TYTO ROBUSTNÍ MODULY BUDOU VYSTAVENY FENOTYPIZACI S VYSOKÝM VÝNOSEM. CÍLEM JE TAKTO IDENTIFIKOVAT MODULY, KTERÉ PŘISPÍVAJÍ K ROBUSTNOSTI KAŽDÉHO Z ZKOUMANÝCH PORUCH. VZHLEDEM K TOMU, ŽE SE PŘEDPOKLÁDÁ, ŽE TYTO MODULY FUNGUJÍ SINERGISTLY UDRŽOVÁNÍ STABILITY FENOTYPU TVÁŘÍ V TVÁŘ RŮZNÝM PORUCHÁM, BUDOU SESKUPENY A KATEGORIZOVÁNY PODLE PHENOTIPIC EFEKTU ODVOZENÉHO Z JEJICH NEPŘÍTOMNOSTI. BUDOU TEDY IDENTIFIKOVÁNY SKUPINY MODULŮ, KTERÉ PŮSOBÍ SOUČASNĚ PROTI JEDNÉ NEBO SKUPINĚ PODOBNÝCH PORUCH. DÁLE BUDEME STAVĚT KMENY POSTRÁDAJÍCÍ KAŽDOU Z TĚCHTO SKUPIN MODULŮ, KTERÉ BUDOU OPĚT FENOTYPOVÁNY. CÍLEM TOHOTO PŘÍSTUPU JE ROZLOŽIT BIOLOGICKOU ROBUSTNOST P. PUTIDA PODLE PORUCH, NA KTERÉ KAŽDÝ MODUL REAGUJE, NEBO SKUPINY MODULŮ. KMENY POSTRÁDAJÍCÍ TYTO ROBUSTNÍ SKUPINY BUDOU STUDOVÁNY NA MOLEKULÁRNÍ ÚROVNI HMOTNOSTNÍ ANALÝZOU GENOVÉ EXPRESE. ZÍSKANÉ ÚDAJE BUDOU INTEGROVÁNY A KONTEXTUALIZOVÁNY POMOCÍ METABOLICKÉHO MODELU A MODELŮ SPECIFICKÝCH PODMÍNEK PRO BUDOVÁNÍ. SYSTEMATICKÉ SROVNÁNÍ TĚCHTO SPECIFICKÝCH MODELŮ IDENTIFIKUJE ZMĚNY METABOLICKÝCH TOKŮ V KAŽDÉM Z MODELŮ MUTOVANÝCH KMENŮ, COŽ UMOŽNÍ VYSVĚTLENÍ FENOTYPŮ POZOROVANÝCH Z HLEDISKA TOKŮ. KROMĚ TOHO TATO ANALÝZA POPRVÉ ODHALÍ ÚLOHU CYKLŮ ROBUSTNOSTI PŘI UDRŽOVÁNÍ TOKŮ, KTERÉ JSME ZVOLILI TVÁŘÍ V TVÁŘ PORUCHÁM, COŽ BY NÁM UMOŽNILO POCHOPIT MOLEKULÁRNÍ MECHANISMUS, KTERÝM PŘISPÍVAJÍ K ROBUSTNOSTI BIOLOGICKÝCH SYSTÉMŮ. (Czech)
17 August 2022
0 references
O CONHECIMENTO DO FENÓTIPO A PARTIR DO GENÓTIPO DE UM ORGANISMO É UM DOS OBJETIVOS PRIMÁRIOS DOS ESTUDOS BIOLÓGICOS, MAS É LIMITADO PELAS PROPRIEDADES EMERGENTES INERENTES A QUALQUER SISTEMA BIOLÓGICO. ESSE FATO IMPEDE O ESTABELECIMENTO DE UMA RELAÇÃO LINEAR ENTRE GENÓTIPO E FENÓTIPO. ROBUSTEZ, ENTENDIDA COMO A CAPACIDADE DE QUALQUER SISTEMA BIOLÓGICO PARA MANTER SUA FUNCIONALIDADE APESAR DAS ALTERAÇÕES GENÉTICAS E AMBIENTAIS, É UMA PROPRIEDADE EMERGENTE UNIVERSAL EM ORGANISMOS VIVOS. Neste projeto, o Estado dos Mecanismos Moleculares que PROPOSA ROBUSTRIA PARA SISTEMAS BACTERIAIS por meio de uma BIOLOGIA Integrativa aborda, INCLUIR as abordagens microbiológicas e MOLECULARes BIOLOGIA E SISTEMA._x000D_ ASI, será utilizado como modelo metabólico de PSEUDOMONS putid KT2440, um microrganismo modelado em interesses ambientais e biotecnológicos, retribuído pelo pesquisador principal deste projeto. O MODELO SERÁ ATUALIZADO, INCLUINDO MÓDULOS METABÓLICOS ADICIONAIS, COMO A GERAÇÃO ENDÓGENA DE ESPÉCIES REATIVAS DE OXIGÉNIO (PERMITINDO AVALIAR A RESPOSTA AO STRESS) E A ATIVIDADE ENZIMÁTICA COLATERAL DAS ENZIMAS JÁ INCLUÍDAS (PARA TER EM CONTA O MECANISMO DE DISSOCIAÇÃO, QUE CONTRIBUI PARA A ROBUSTEZ). POSTERIORMENTE, O MODELO SERÁ USADO PARA IDENTIFICAR MÓDULOS METABÓLICOS FUNCIONAIS QUE CONTRIBUAM PARA GARANTIR A VIABILIDADE CONTRA DISTÚRBIOS AMBIENTAIS (FONTES DE NUTRIENTES E AGENTES DE ESTRESSE), ENERGÉTICOS (DESEQUILÍBRIOS NA REDUÇÃO DE POTÊNCIA E PRODUÇÃO DE ATP) E GENÉTICA (MUTAÇÕES). OS MÓDULOS DE ROBUSTEZ IDENTIFICADOS IN SILICO SERÃO SUBSEQUENTEMENTE SUJEITOS A VALIDAÇÃO EXPERIMENTAL. ASSIM, AS CEPAS DE P. PUTIDA DESPROVIDAS DESSES MÓDULOS DE ROBUSTEZ SERÃO SUBMETIDAS A FENOTIPAGEM DE ALTO RENDIMENTO. PRETENDE-SE IDENTIFICAR DESTA FORMA OS MÓDULOS QUE CONTRIBUEM PARA A ROBUSTEZ EM CADA UM DOS DISTÚRBIOS EM ESTUDO. UMA VEZ QUE SE PRESUME QUE ESSES MÓDULOS FUNCIONEM SINRGISTENTE MANTENDO A ESTABILIDADE DO FENÓTIPO DIANTE DOS DIVERSOS DISTÚRBIOS, ELES SERÃO AGRUPADOS E CATEGORIZADOS DE ACORDO COM O EFEITO PENOTÍPICO DERIVADO DE SUA AUSÊNCIA. ASSIM, SERÃO IDENTIFICADOS GRUPOS DE MÓDULOS QUE ATUAM SIMULTANEAMENTE CONTRA UM ÚNICO, OU UM GRUPO, DE PERTURBAÇÕES SEMELHANTES. EM SEGUIDA, CONSTRUIREMOS CEPAS DESPROVIDAS DE CADA UM DESSES GRUPOS DE MÓDULOS, QUE SERÃO NOVAMENTE FENÓTIPOS. ESTA ABORDAGEM VISA PARTIR A ROBUSTEZ BIOLÓGICA DE P. PUTIDA DE ACORDO COM AS PERTURBAÇÕES A QUE CADA MÓDULO RESPONDE, OU GRUPO DE MÓDULOS. AS CEPAS DESPROVIDAS DESSES GRUPOS DE ROBUSTEZ SERÃO ESTUDADAS A NÍVEL MOLECULAR POR ANÁLISE DE MASSA DA EXPRESSÃO GÊNICA. FINALMENTE, OS DADOS OBTIDOS SERÃO INTEGRADOS E CONTEXTUALIZADOS UTILIZANDO O MODELO METABÓLICO E CONSTRUINDO MODELOS DE CONDIÇÕES ESPECÍFICAS. A COMPARAÇÃO SISTEMÁTICA DESSES MODELOS ESPECÍFICOS IDENTIFICARÁ AS ALTERAÇÕES DOS FLUXOS METABÓLICOS EM CADA UM DOS MODELOS DAS CEPAS MUTANTES, PERMITINDO UMA EXPLICAÇÃO PARA OS FENÓTIPOS OBSERVADOS EM TERMOS DE FLUXOS. ALÉM DISSO, ESSA ANÁLISE REVELARÁ PELA PRIMEIRA VEZ O PAPEL DOS CICLOS DE ROBUSTEZ NA MANUTENÇÃO DE FLUXOS QUE OPTAMOS DIANTE DE DISTÚRBIOS, O QUE NOS PERMITIRIA COMPREENDER O MECANISMO MOLECULAR PELO QUAL ESTES CONTRIBUEM PARA A ROBUSTEZ DOS SISTEMAS BIOLÓGICOS. (Portuguese)
17 August 2022
0 references
ORGANISMI GENOTÜÜBI FENOTÜÜBI TUNDMINE ON ÜKS BIOLOOGILISTE UURINGUTE PEAMISI EESMÄRKE, KUID SEDA PIIRAVAD MIS TAHES BIOLOOGILISELE SÜSTEEMILE OMASED ESILEKERKIVAD OMADUSED. SEE ASJAOLU TAKISTAB LINEAARSE SEOSE LOOMIST GENOTÜÜBI JA FENOTÜÜBI VAHEL. STABIILSUS, MIDA MÕISTETAKSE IGA BIOLOOGILISE SÜSTEEMI VÕIMENA SÄILITADA OMA FUNKTSIONAALSUST VAATAMATA GENEETILISTELE JA KESKKONNAMUUTUSTELE, ON ELUSORGANISMIDE UNIVERSAALNE KUJUNEMISJÄRGUS OMADUS. Selles projektis on Molekulaarmehhanismide seisund, mida kasutatakse BIOLOGY abordi, mikrobioloogilise ja MOLECULAR BIOLOGY ja SYSTEMi lähenemisviiside abil._x000D_ ASI, seda kasutatakse PSEUDOMONS’i metaboolse mudelina, mis on mikroorganism, mis on modelleeritud keskkonna- ja biotehnoloogilistes huvides ning mille on vastu võtnud selle projekti esmane teadlane. MUDELIT AJAKOHASTATAKSE, LISADES TÄIENDAVAID METABOOLSEID MOODULEID, NAGU REAKTIIVSETE HAPNIKULIIKIDE ENDOGEENNE GENEREERIMINE (MIS VÕIMALDAB HINNATA STRESSIREAKTSIOONI) JA JUBA KAASATUD ENSÜÜMIDE KÕRVALENSÜÜMIDE AKTIIVSUS (ET VÕTTA ARVESSE LAHTISIDUMISE MEHHANISMI, MIS AITAB KAASA STABIILSUSELE). SEEJÄREL KASUTATAKSE MUDELIT FUNKTSIONAALSETE METABOOLSETE MOODULITE KINDLAKSTEGEMISEKS, MIS AITAVAD KAASA ELUJÕULISUSE TAGAMISELE KESKKONNAHÄIRETE (TOITAINETE JA STRESSITEGURITE ALLIKAD), ENERGEETILISE (ATP VÕIMSUSE JA TOOTMISE TASAKAALUSTAMATUS) JA GENEETIKA (MUTATSIOONID) VASTU. SILICOS KINDLAKS TEHTUD TÖÖKINDLUSMOODULID VALIDEERITAKSE SEEJÄREL KATSELISELT. SEEGA KOHALDATAKSE P. PUTIDA TÜVEDELE, MILLEL NEED TÖÖKINDLUSE MOODULID PUUDUVAD, SUURE SAAGISEGA FENOTÜÜPIMIST. SEL VIISIL ON KAVAS KINDLAKS TEHA MOODULID, MIS AITAVAD KAASA IGA UURITAVA HÄIRE STABIILSUSELE. KUNA EELDATAKSE, ET NEED MOODULID TÖÖTAVAD SINERGISTLY, SÄILITADES FENOTÜÜBI STABIILSUSE ERINEVATE HÄIRETE KORRAL, RÜHMITATAKSE JA LIIGITATAKSE NEED VASTAVALT NENDE PUUDUMISEST TULENEVALE PHENOTIPIC-EFEKTILE. SEEGA TEHAKSE KINDLAKS MOODULITE RÜHMAD, MIS TEGUTSEVAD SAMAAEGSELT ÜHE VÕI MITME SARNASTE HÄIRETE VASTU. JÄRGMISENA EHITAME TÜVED, MIS PUUDUVAD KÕIGIST MOODULITE RÜHMADEST, MIS ON JÄLLE FENOTÜÜPSED. SELLE LÄHENEMISVIISI EESMÄRK ON MURDA P. PUTIDA BIOLOOGILINE STABIILSUS VASTAVALT HÄIRETELE, MILLELE IGA MOODUL REAGEERIB, VÕI MOODULITE RÜHMALE. TÜVESID, MILLEL PUUDUVAD NEED TUGEVUSRÜHMAD, UURITAKSE MOLEKULAARTASANDIL GEENI EKSPRESSIOONI MASSIANALÜÜSI ABIL. LÕPUKS INTEGREERITAKSE JA KONTEKSTUALISEERITAKSE SAADUD ANDMED METABOOLSE MUDELI JA KONKREETSETE SEISUNDIMUDELITE ABIL. NENDE ERIMUDELITE SÜSTEMAATILISEL VÕRDLEMISEL TEHAKSE KINDLAKS METABOOLSETE VOOLUDE MUUTUSED KÕIGIS MUTANTLIINIDE MUDELITES, MIS VÕIMALDAB SELGITADA TÄHELDATUD FENOTÜÜPE VOOGUDE OSAS. LISAKS PALJASTAB SEE ANALÜÜS ESIMEST KORDA VASTUPIDAVUSTSÜKLITE ROLLI VOOGUDE SÄILITAMISEL, MIDA ME VALISIME HÄIRETEGA SILMITSI SEISTES, MIS VÕIMALDAKS MEIL MÕISTA MOLEKULAARMEHHANISMI, MILLE ABIL NEED AITAVAD KAASA BIOLOOGILISTE SÜSTEEMIDE STABIILSUSELE. (Estonian)
17 August 2022
0 references
A SZERVEZET GENOTÍPUSÁBÓL SZÁRMAZÓ FENOTÍPUS ISMERETE A BIOLÓGIAI VIZSGÁLATOK EGYIK ELSŐDLEGES CÉLJA, DE AZT BÁRMELY BIOLÓGIAI RENDSZERBEN REJLŐ ÚJ TULAJDONSÁGOK KORLÁTOZZÁK. EZ A TÉNY MEGAKADÁLYOZZA A GENOTÍPUS ÉS A FENOTÍPUS KÖZÖTTI LINEÁRIS ÖSSZEFÜGGÉS KIALAKULÁSÁT. A ROBUSZTUSSÁG, AZAZ BÁRMELY BIOLÓGIAI RENDSZER AZON KÉPESSÉGE, HOGY A GENETIKAI ÉS KÖRNYEZETI VÁLTOZÁSOK ELLENÉRE IS FENNTARTSA FUNKCIONALITÁSÁT, EGYETEMES ÚJ TULAJDONSÁG AZ ÉLŐ SZERVEZETEKBEN. Ebben a projektben az Integratív BIOLOGY abordával, a mikrobiológiai és a MOLECULAR BIOLOGIA ÉS SYSTEM megközelítéssel a BACTERIAL SYSTEMS-hez tartozó Molekuláris Mechanizmusok állapota._x000D_ ASI, a KT2440-et a PSEUDOMONS putid KT2440 metabolikus modelljeként használják, amely környezeti és nagy biotechnológiai érdekek alapján modellezett mikroorganizmus, amelyet a projekt elsődleges kutatója viszonoz. A MODELLT OLYAN TOVÁBBI METABOLIKUS MODULOKKAL IS FRISSÍTIK, MINT PÉLDÁUL A REAKTÍV OXIGÉNFAJOK ENDOGÉN GENERÁCIÓJA (AMELY LEHETŐVÉ TESZI A STRESSZREAKCIÓ ÉRTÉKELÉSÉT) ÉS A MÁR SZEREPLŐ ENZIMEK JÁRULÉKOS ENZIMAKTIVITÁSA (FIGYELEMBE VÉVE A SZILÁRDSÁGOT ELŐSEGÍTŐ LEVÁLASZTÁSI MECHANIZMUST). EZT KÖVETŐEN A MODELLT OLYAN FUNKCIONÁLIS METABOLIKUS MODULOK AZONOSÍTÁSÁRA HASZNÁLJÁK, AMELYEK HOZZÁJÁRULNAK AZ ÉLETKÉPESSÉG BIZTOSÍTÁSÁHOZ A KÖRNYEZETI ZAVAROK (TÁPANYAGOK ÉS STRESSZANYAGOK FORRÁSAI), AZ ENERGETIKAI (AZ ATP TELJESÍTMÉNYCSÖKKENTÉSÉBEN ÉS TERMELÉSÉBEN MUTATKOZÓ EGYENSÚLYTALANSÁGOK) ÉS A GENETIKA (MUTÁCIÓK) ELLEN. A SZILÍCIUM-DIOXIDBAN AZONOSÍTOTT ROBUSZTUSSÁGI MODULOKAT EZT KÖVETŐEN KÍSÉRLETI VALIDÁLÁSNAK VETIK ALÁ. ÍGY A P. PUTIDA E ROBUSZTUSSÁGI MODULOKTÓL MENTES TÖRZSEIT NAGY HOZAMÚ FENOTIPIZÁLÁSNAK VETIK ALÁ. CÉLJA, HOGY ILY MÓDON AZONOSÍTSA AZOKAT A MODULOKAT, AMELYEK HOZZÁJÁRULNAK A VIZSGÁLT ZAVAROK SZILÁRDSÁGÁHOZ. MIVEL FELTÉTELEZHETŐ, HOGY EZEK A MODULOK SINERGISTLYEN FENNTARTJÁK A FENOTÍPUS STABILITÁSÁT A KÜLÖNBÖZŐ ZAVAROKKAL SZEMBEN, AZOKAT A HIÁNYUKBÓL EREDŐ PHENOTIPIC HATÁS SZERINT CSOPORTOSÍTJÁK ÉS KATEGORIZÁLJÁK. ÍGY OLYAN MODULCSOPORTOK KERÜLNEK AZONOSÍTÁSRA, AMELYEK EGYIDEJŰLEG LÉPNEK FEL A HASONLÓ ZAVAROK EGYETLEN VAGY CSOPORTJÁVAL SZEMBEN. EZUTÁN OLYAN TÖRZSEKET ÉPÍTÜNK, AMELYEK MENTESEK AZ EGYES MODULCSOPORTOKTÓL, AMELYEK ISMÉT FENOTIPIZÁLTAK LESZNEK. ENNEK A MEGKÖZELÍTÉSNEK AZ A CÉLJA, HOGY LEBONTSA A P. PUTIDA BIOLÓGIAI ROBUSZTUSSÁGÁT AZON ZAVAROK SZERINT, AMELYEKRE AZ EGYES MODULOK REAGÁLNAK, VAGY MODULCSOPORTOK. AZ ILYEN ROBUSZTUSSÁGI CSOPORTOKTÓL MENTES TÖRZSEKET MOLEKULÁRIS SZINTEN A GÉN EXPRESSZIÓ TÖMEGELEMZÉSÉVEL FOGJÁK TANULMÁNYOZNI. VÉGÜL A KAPOTT ADATOKAT AZ ANYAGCSERE-MODELL ÉS AZ ÉPÜLETSPECIFIKUS ÁLLAPOTMODELLEK SEGÍTSÉGÉVEL INTEGRÁLJÁK ÉS KONTEXUALIZÁLJÁK. E KONKRÉT MODELLEK SZISZTEMATIKUS ÖSSZEHASONLÍTÁSA AZONOSÍTJA A MUTÁNS TÖRZSEK MINDEGYIK MODELLJÉBEN A METABOLIKUS ÁRAMLÁSOK VÁLTOZÁSAIT, LEHETŐVÉ TÉVE AZ ÁRAMLÁSOK TEKINTETÉBEN MEGFIGYELT FENOTÍPUSOK MAGYARÁZATÁT. EZEN TÚLMENŐEN EZ AZ ELEMZÉS ELSŐ ALKALOMMAL TÁRJA FEL A ROBUSZTUSSÁGI CIKLUSOK SZEREPÉT A ZAVAROKKAL SZEMBEN VÁLASZTOTT ÁRAMLÁSOK FENNTARTÁSÁBAN, AMI LEHETŐVÉ TENNÉ SZÁMUNKRA, HOGY MEGÉRTSÜK AZT A MOLEKULÁRIS MECHANIZMUST, AMELLYEL EZEK HOZZÁJÁRULNAK A BIOLÓGIAI RENDSZEREK SZILÁRDSÁGÁHOZ. (Hungarian)
17 August 2022
0 references
ПОЗНАВАНЕТО НА ФЕНОТИПА ОТ ГЕНОТИПА НА ОРГАНИЗМА Е ЕДНА ОТ ОСНОВНИТЕ ЦЕЛИ НА БИОЛОГИЧНИТЕ ИЗСЛЕДВАНИЯ, НО Е ОГРАНИЧЕНА ОТ НОВОВЪЗНИКВАЩИТЕ СВОЙСТВА, ПРИСЪЩИ НА ВСЯКА БИОЛОГИЧНА СИСТЕМА. ТОЗИ ФАКТ ВЪЗПРЕПЯТСТВА УСТАНОВЯВАНЕТО НА ЛИНЕЙНА ВРЪЗКА МЕЖДУ ГЕНОТИПА И ФЕНОТИПА. УСТОЙЧИВОСТТА, РАЗБИРАНА КАТО СПОСОБНОСТТА НА ВСЯКА БИОЛОГИЧНА СИСТЕМА ДА ПОДДЪРЖА ФУНКЦИОНАЛНОСТТА СИ ВЪПРЕКИ ГЕНЕТИЧНИТЕ И ЕКОЛОГИЧНИТЕ ПРОМЕНИ, Е УНИВЕРСАЛНО НОВОВЪЗНИКВАЩО СВОЙСТВО В ЖИВИТЕ ОРГАНИЗМИ. В този проект, състоянието на молекулярните механизми, които ПРОПОЗИРА РОБУСТРИА НА БАКТЕРИАЛНИ СИСТЕМИ с помощта на интегративен биологичен, ВКЛЮЧЕН микробиологичен и MOLECULAR BIOLOGY и SYSTEM подход._x000D_ ASI, ще се използва като метаболитен модел на PSEUDOMONS putid KT2440, микроорганизъм, моделиран в екологични и големи биотехнологични интереси, реципрочен от основния изследовател на този проект. МОДЕЛЪТ ЩЕ БЪДЕ АКТУАЛИЗИРАН, ВКЛЮЧИТЕЛНО ДОПЪЛНИТЕЛНИ МЕТАБОЛИТНИ МОДУЛИ, КАТО НАПРИМЕР ЕНДОГЕННОТО ГЕНЕРИРАНЕ НА РЕАКТИВНИ КИСЛОРОДНИ ВИДОВЕ (КОЕТО ПОЗВОЛЯВА ДА СЕ ОЦЕНИ РЕАКЦИЯТА НА СТРЕС) И СЪПЪТСТВАЩАТА ЕНЗИМНА АКТИВНОСТ НА ВЕЧЕ ВКЛЮЧЕНИТЕ ЕНЗИМИ (ЗА ДА СЕ ВЗЕМЕ ПРЕДВИД МЕХАНИЗМЪТ ЗА ОТДЕЛЯНЕ, КОЙТО ДОПРИНАСЯ ЗА УСТОЙЧИВОСТТА). ВПОСЛЕДСТВИЕ МОДЕЛЪТ ЩЕ СЕ ИЗПОЛЗВА ЗА ИДЕНТИФИЦИРАНЕ НА ФУНКЦИОНАЛНИ МЕТАБОЛИТНИ МОДУЛИ, КОИТО ДОПРИНАСЯТ ЗА ОСИГУРЯВАНЕ НА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТ СРЕЩУ СМУЩЕНИЯ В ОКОЛНАТА СРЕДА (ИЗТОЧНИЦИ НА ХРАНИТЕЛНИ ВЕЩЕСТВА И СТРЕС АГЕНТИ), ЕНЕРГИЧНИ (НЕБАЛАНСИ В НАМАЛЯВАНЕТО НА МОЩНОСТТА И ПРОИЗВОДСТВОТО НА АТФ) И ГЕНЕТИКА (МУТАЦИИ). МОДУЛИТЕ ЗА УСТОЙЧИВОСТ, ИДЕНТИФИЦИРАНИ В СИЛИКО, ВПОСЛЕДСТВИЕ ЩЕ БЪДАТ ПОДЛОЖЕНИ НА ЕКСПЕРИМЕНТАЛНО ВАЛИДИРАНЕ. ПО ТОЗИ НАЧИН ЩАМОВЕТЕ НА P. PUTIDA, ЛИШЕНИ ОТ ТЕЗИ МОДУЛИ ЗА УСТОЙЧИВОСТ, ЩЕ БЪДАТ ПОДЛОЖЕНИ НА ФЕНОТИП С ВИСОК ДОБИВ. ТЯ ИМА ЗА ЦЕЛ ДА ИДЕНТИФИЦИРА ПО ТОЗИ НАЧИН МОДУЛИТЕ, КОИТО ДОПРИНАСЯТ ЗА УСТОЙЧИВОСТТА НА ВСЯКО ОТ ИЗСЛЕДВАНИТЕ СМУЩЕНИЯ. ТЪЙ КАТО СЕ ПРЕДПОЛАГА, ЧЕ ТЕЗИ МОДУЛИ РАБОТЯТ SINERGISTLY, КАТО ПОДДЪРЖАТ СТАБИЛНОСТТА НА ФЕНОТИПА В ЛИЦЕТО НА РАЗЛИЧНИТЕ СМУЩЕНИЯ, ТЕ ЩЕ БЪДАТ ГРУПИРАНИ И КАТЕГОРИЗИРАНИ В СЪОТВЕТСТВИЕ С PHENOTIPIC ЕФЕКТ, ПРОИЗТИЧАЩ ОТ ТЯХНОТО ОТСЪСТВИЕ. ПО ТОЗИ НАЧИН ЩЕ БЪДАТ ИДЕНТИФИЦИРАНИ ГРУПИ МОДУЛИ, КОИТО ДЕЙСТВАТ ЕДНОВРЕМЕННО СРЕЩУ ЕДИНИЧНО ИЛИ ГРУПА ОТ ПОДОБНИ СМУЩЕНИЯ. СЛЕД ТОВА ЩЕ ИЗГРАДИМ ЩАМОВЕ, ЛИШЕНИ ОТ ВСЯКА ОТ ТЕЗИ ГРУПИ МОДУЛИ, КОИТО ОТНОВО ЩЕ БЪДАТ ФЕНОТИПНИ. ТОЗИ ПОДХОД ИМА ЗА ЦЕЛ ДА РАЗРУШИ БИОЛОГИЧНАТА УСТОЙЧИВОСТ НА P. PUTIDA В ЗАВИСИМОСТ ОТ СМУЩЕНИЯТА, НА КОИТО РЕАГИРА ВСЕКИ МОДУЛ, ИЛИ ГРУПА МОДУЛИ. ЩАМОВЕ, ЛИШЕНИ ОТ ТЕЗИ ГРУПИ СТАБИЛНОСТ, ЩЕ БЪДАТ ИЗСЛЕДВАНИ НА МОЛЕКУЛЯРНО НИВО ЧРЕЗ МАСОВ АНАЛИЗ НА ГЕННАТА ЕКСПРЕСИЯ. И НАКРАЯ, ПОЛУЧЕНИТЕ ДАННИ ЩЕ БЪДАТ ИНТЕГРИРАНИ И КОНТЕКСТУАЛИЗИРАНИ, КАТО СЕ ИЗПОЛЗВА МЕТАБОЛИТНИЯТ МОДЕЛ И МОДЕЛИТЕ НА СПЕЦИФИЧНИТЕ ЗА ИЗГРАЖДАНЕТО УСЛОВИЯ. СИСТЕМАТИЧНОТО СРАВНЕНИЕ НА ТЕЗИ СПЕЦИФИЧНИ МОДЕЛИ ЩЕ ИДЕНТИФИЦИРА ПРОМЕНИТЕ В МЕТАБОЛИТНИТЕ ПОТОЦИ ВЪВ ВСЕКИ ОТ МОДЕЛИТЕ НА МУТАНТНИТЕ ЩАМОВЕ, КОЕТО ЩЕ ПОЗВОЛИ ДА СЕ ДАДЕ ОБЯСНЕНИЕ НА НАБЛЮДАВАНИТЕ ФЕНОТИПОВЕ ПО ОТНОШЕНИЕ НА ПОТОЦИТЕ. ОСВЕН ТОВА ТОЗИ АНАЛИЗ ЩЕ РАЗКРИЕ ЗА ПЪРВИ ПЪТ РОЛЯТА НА ЦИКЛИТЕ НА УСТОЙЧИВОСТ В ПОДДЪРЖАНЕТО НА ПОТОЦИТЕ, КОИТО ИЗБРАХМЕ В ЛИЦЕТО НА СМУЩЕНИЯТА, КОЕТО ЩЕ НИ ПОЗВОЛИ ДА РАЗБЕРЕМ МОЛЕКУЛЯРНИЯ МЕХАНИЗЪМ, ЧРЕЗ КОЙТО ТЕ ДОПРИНАСЯТ ЗА УСТОЙЧИВОСТТА НА БИОЛОГИЧНИТЕ СИСТЕМИ. (Bulgarian)
17 August 2022
0 references
ŽINIOS APIE ORGANIZMO GENOTIPO FENOTIPAS YRA VIENAS IŠ PAGRINDINIŲ BIOLOGINIŲ TYRIMŲ TIKSLŲ, TAČIAU JAS RIBOJA ATSIRANDANČIOS SAVYBĖS, BŪDINGOS BET KURIAI BIOLOGINEI SISTEMAI. ŠIS FAKTAS NELEIDŽIA NUSTATYTI LINIJINIO RYŠIO TARP GENOTIPO IR FENOTIPO. TVIRTUMAS, SUPRANTAMAS KAIP BET KURIOS BIOLOGINĖS SISTEMOS GEBĖJIMAS IŠLAIKYTI SAVO FUNKCIONALUMĄ NEPAISANT GENETINIŲ IR APLINKOS POKYČIŲ, YRA VISUOTINĖ GYVŲJŲ ORGANIZMŲ SAVYBĖ. Šiame projekte, Molekulinių mechanizmų būklė, kad PRIEŽIŪROS ROBUSTRY to BACTERIAL SYSTEMS naudojant Integrative BIOLOGY abord, INCLUDING mikrobiologinės ir MOLECULAR BIOLOGY IR SISTEMOS metodus._x000D_ ASI, jis bus naudojamas kaip medžiagų apykaitos modelis PSEUDOMONS putid KT2440, mikroorganizmas modeliuojamas aplinkos ir didelių biotechnologinių interesų, reciproced pirminio tyrėjo šio projekto. MODELIS BUS ATNAUJINTAS ĮTRAUKIANT PAPILDOMUS MEDŽIAGŲ APYKAITOS MODULIUS, PVZ., ENDOGENINĘ REAKTYVIŲJŲ DEGUONIES RŪŠIŲ GENERACIJĄ (LEIDŽIANTĮ ĮVERTINTI ATSAKĄ Į STRESĄ) IR JAU ĮTRAUKTŲ FERMENTŲ PAPILDOMĄ FERMENTŲ AKTYVUMĄ (SIEKIANT ATSIŽVELGTI Į ATSIEJIMO MECHANIZMĄ, KURIS PRISIDEDA PRIE PATVARUMO). VĖLIAU MODELIS BUS NAUDOJAMAS NUSTATYTI FUNKCINIUS MEDŽIAGŲ APYKAITOS MODULIUS, KURIE PADEDA UŽTIKRINTI GYVYBINGUMĄ NUO APLINKOS TRIKDŽIŲ (MAISTINIŲ MEDŽIAGŲ IR STRESO VEIKSNIŲ ŠALTINIŲ), ENERGETINIŲ (SUMAŽINA ATP GALIĄ IR GAMYBĄ) IR GENETIKOS (MUTACIJOS). IN SILICO NUSTATYTI PATVARUMO MODULIAI VĖLIAU BUS PATVIRTINTI EKSPERIMENTINIU BŪDU. TAIGI, P. PUTIDA PADERMĖS, NETURINČIOS ŠIŲ TVIRTUMO MODULIŲ, BUS VEIKIAMOS DIDELIO DERLINGUMO FENOTIPAVIMO. TAIP SIEKIAMA NUSTATYTI MODULIUS, KURIE PRISIDEDA PRIE KIEKVIENO IŠ TIRIAMŲ TRIKDŽIŲ TVIRTUMO. KADANGI DAROMA PRIELAIDA, KAD ŠIE MODULIAI SINERGISTLY PALAIKO FENOTIPO STABILUMĄ ĮVAIRIŲ SUTRIKIMŲ AKIVAIZDOJE, JIE BUS SUGRUPUOTI IR SUSKIRSTYTI Į KATEGORIJAS PAGAL PHENOTIPIC POVEIKĮ, ATSIRADUSĮ DĖL JŲ NEBUVIMO. TAIGI BUS NUSTATYTOS MODULIŲ GRUPĖS, KURIOS VIENU METU VEIKIA PRIEŠ PANAŠIŲ TRIKDŽIŲ VIENĄ AR GRUPĘ. BE TO, MES SUKURSIME PADERMES, NETURINČIAS KIEKVIENOS IŠ ŠIŲ MODULIŲ GRUPIŲ, KURIOS VĖL BUS FENOTIPUOTOS. ŠIUO POŽIŪRIU SIEKIAMA SUSKAIDYTI P. PUTIDA BIOLOGINĮ PATVARUMĄ PAGAL TRIKDŽIUS, Į KURIUOS REAGUOJA KIEKVIENAS MODULIS, ARBA MODULIŲ GRUPĘ. PADERMĖS, NETURINČIOS ŠIŲ TVIRTUMO GRUPIŲ, BUS TIRIAMOS MOLEKULINIU LYGIU ANALIZUOJANT GENINĘ EKSPRESIJĄ. GALIAUSIAI, GAUTI DUOMENYS BUS INTEGRUOTI IR KONTEKSTUALIZUOTI NAUDOJANT MEDŽIAGŲ APYKAITOS MODELĮ IR STATYBOS SPECIFINIŲ SĄLYGŲ MODELIUS. SISTEMINGAI LYGINANT ŠIUOS SPECIFINIUS MODELIUS BUS NUSTATYTI METABOLINIŲ SRAUTŲ POKYČIAI KIEKVIENAME MUTANTO PADERMĖS MODELYJE, KAD BŪTŲ GALIMA PAAIŠKINTI PASTEBĖTUS FENOTIPUS PAGAL SRAUTUS. BE TO, ŠI ANALIZĖ PIRMĄ KARTĄ ATSKLEIS TVIRTUMO CIKLŲ VAIDMENĮ PALAIKANT SRAUTUS, KURIUOS PASIRINKOME ESANT TRIKDŽIAMS, O TAI LEISTŲ MUMS SUPRASTI MOLEKULINĮ MECHANIZMĄ, KURIUO JIE PRISIDEDA PRIE BIOLOGINIŲ SISTEMŲ TVIRTUMO. (Lithuanian)
17 August 2022
0 references
POZNAVANJE FENOTIPA IZ GENOTIPA ORGANIZMA JEDAN JE OD PRIMARNIH CILJEVA BIOLOŠKIH STUDIJA, ALI JE OGRANIČENO NOVIM SVOJSTVIMA SVOJSTVENIMA BILO KOJEM BIOLOŠKOM SUSTAVU. TA ČINJENICA SPRJEČAVA USPOSTAVU LINEARNOG ODNOSA IZMEĐU GENOTIPA I FENOTIPA. ROBUSNOST, SHVAĆENA KAO SPOSOBNOST BILO KOJEG BIOLOŠKOG SUSTAVA DA ZADRŽI SVOJU FUNKCIONALNOST UNATOČ GENETSKIM I OKOLIŠNIM PROMJENAMA, UNIVERZALNA JE NOVOST U ŽIVIM ORGANIZMIMA. U ovom projektu, stanje molekularnih mehanizama koji POSTAVLJA ROBUSTRIJA NA BACTERIAL SYSTEMS pomoću Integrativne BIOLOGY abord, INCLUDING microbiological and MOLECULAR BIOLOGY AND SYSTEM pristupi._x000D_ ASI, to će se koristiti kao metabolički model PSEUDOMONS putid KT2440, mikroorganizam modeliran u okoliš i velike biotehnološke interese, uz potporu primarnog istraživača ovog projekta. MODEL ĆE SE AŽURIRATI UKLJUČUJUĆI DODATNE METABOLIČKE MODULE KAO ŠTO SU ENDOGENA GENERACIJA REAKTIVNIH VRSTA KISIKA (KAKO BI SE PROCIJENIO ODGOVOR NA STRES) I AKTIVNOST KOLATERALNOG ENZIMA VEĆ UKLJUČENIH ENZIMA (KAKO BI SE UZEO U OBZIR MEHANIZAM ODVAJANJA, KOJI PRIDONOSI ROBUSNOSTI). NAKON TOGA, MODEL ĆE SE KORISTITI ZA IDENTIFIKACIJU FUNKCIONALNIH METABOLIČKIH MODULA KOJI DOPRINOSE OSIGURANJU ODRŽIVOSTI PROTIV POREMEĆAJA OKOLIŠA (IZVORI HRANJIVIH TVARI I UZROČNIKA STRESA), ENERGIJE (NERAVNOTEŽE U SMANJENJU SNAGE I PROIZVODNJE ATP-A) I GENETIKE (MUTACIJE). MODULI ROBUSNOSTI UTVRĐENI U SILICO NAKNADNO ĆE BITI PODVRGNUTI EKSPERIMENTALNOJ VALIDACIJI. DAKLE, SOJEVI P. PUTIDA LIŠENI OVIH MODULA ROBUSNOSTI ĆE BITI PODVRGNUTI VISOKOM PRINOSU FENOTIPIZIRANJA. NA TAJ NAČIN NAMJERAVA SE UTVRDITI MODULI KOJI PRIDONOSE ROBUSNOSTI U SVAKOM OD SMETNJI KOJE SE PROUČAVAJU. BUDUĆI DA SE PRETPOSTAVLJA DA TI MODULI RADE SINERGISTLY ODRŽAVANJE STABILNOSTI FENOTIPA U SUOČAVANJU S RAZLIČITIM POREMEĆAJIMA, ONI ĆE BITI GRUPIRANI I KATEGORIZIRANI PREMA PHENOTIPIC UČINKU KOJI PROIZLAZI IZ NJIHOVE ODSUTNOSTI. STOGA ĆE SE UTVRDITI SKUPINE MODULA KOJE DJELUJU ISTODOBNO PROTIV JEDNE ILI SKUPINE SLIČNIH SMETNJI. ZATIM ĆEMO IZGRADITI SOJEVE LIŠENE SVAKE OD TIH SKUPINA MODULA, KOJI ĆE BITI PONOVNO FENOTIPIZIRANI. CILJ JE TOG PRISTUPA RAZBITI BIOLOŠKU ROBUSNOST TVARI P. PUTIDA U SKLADU S POREMEĆAJIMA NA KOJE SVAKI MODUL REAGIRA ILI SKUPINOM MODULA. SOJEVI KOJI NEMAJU OVE SKUPINE ROBUSNOSTI PROUČAVAT ĆE SE NA MOLEKULARNOJ RAZINI ANALIZOM MASE GENSKOG EKSPRESIJE. KONAČNO, DOBIVENI PODACI BIT ĆE INTEGRIRANI I KONTEKSTUALIZIRANI POMOĆU METABOLIČKOG MODELA I IZRADE MODELA SPECIFIČNIH STANJA. SUSTAVNOM USPOREDBOM TIH SPECIFIČNIH MODELA UTVRDIT ĆE SE PROMJENE METABOLIČKIH TOKOVA U SVAKOM MODELU SOJEVA MUTANTA, ČIME ĆE SE OMOGUĆITI OBJAŠNJENJE FENOTIPOVA OPAŽENIH U SMISLU PROTOKA. OSIM TOGA, TA ĆE ANALIZA PO PRVI PUT OTKRITI ULOGU CIKLUSA ROBUSNOSTI U ODRŽAVANJU TOKOVA ZA KOJE SMO SE ODLUČILI SUOČITI S POREMEĆAJIMA, ŠTO BI NAM OMOGUĆILO RAZUMIJEVANJE MOLEKULARNOG MEHANIZMA KOJIM ONI DOPRINOSE ROBUSNOSTI BIOLOŠKIH SUSTAVA. (Croatian)
17 August 2022
0 references
KUNSKAP OM FENOTYPEN FRÅN EN ORGANISMS GENOTYP ÄR ETT AV DE PRIMÄRA MÅLEN FÖR BIOLOGISKA STUDIER, MEN BEGRÄNSAS AV DE NYA EGENSKAPER SOM ÄR INNEBOENDE I ETT BIOLOGISKT SYSTEM. DETTA FAKTUM FÖRHINDRAR UPPRÄTTANDET AV ETT LINJÄRT SAMBAND MELLAN GENOTYP OCH FENOTYP. ROBUSTHET, SOM FÖRSTÅS SOM FÖRMÅGAN HOS ALLA BIOLOGISKA SYSTEM ATT UPPRÄTTHÅLLA SIN FUNKTIONALITET TROTS GENETISKA OCH MILJÖMÄSSIGA FÖRÄNDRINGAR, ÄR EN UNIVERSELL FRAMVÄXANDE EGENSKAP HOS LEVANDE ORGANISMER. I detta projekt, State of the Molecular Mechanisms som ProPOSES ROBUSTRY TO BAKERIAL SYSTEMS med hjälp av ett Integrativ BIOLOGY abord, INCLUDING mikrobiologiska och MOLECULAR BIOLOGY OCH SYSTEM metoder._x000D_ ASI, det kommer att användas som en metabolisk modell av PSEUDOMONS putid KT2440, en mikroorganism modellerad i miljömässiga och stora biotekniska intressen, återciprocated av den primära forskaren i detta projekt. MODELLEN KOMMER ATT UPPDATERAS MED YTTERLIGARE METABOLISKA MODULER SÅSOM ENDOGEN GENERERING AV REAKTIVA SYREARTER (SOM GÖR DET MÖJLIGT ATT UTVÄRDERA STRESSRESPONSEN) OCH DEN SEKUNDÄRA ENZYMAKTIVITETEN HOS DE ENZYMER SOM REDAN INGÅR (FÖR ATT TA HÄNSYN TILL FRIKOPPLINGSMEKANISMEN, SOM BIDRAR TILL ROBUSTHET). DÄREFTER KOMMER MODELLEN ATT ANVÄNDAS FÖR ATT IDENTIFIERA FUNKTIONELLA METABOLISKA MODULER SOM BIDRAR TILL ATT SÄKERSTÄLLA LIVSKRAFT MOT MILJÖSTÖRNINGAR (KÄLLOR TILL NÄRINGSÄMNEN OCH STRESSMEDEL), ENERGISKA (OBALANSER NÄR DET GÄLLER ATT MINSKA KRAFTEN OCH PRODUKTIONEN AV ATP) OCH GENETIK (MUTATIONER). DE ROBUSTHETSMODULER SOM IDENTIFIERATS I SILICO KOMMER DÄREFTER ATT GENOMGÅ EXPERIMENTELL VALIDERING. SÅLEDES KOMMER STAMMAR AV P. PUTIDA UTAN DESSA ROBUSTHETSMODULER ATT UTSÄTTAS FÖR FENOTYPNING MED HÖG AVKASTNING. AVSIKTEN ÄR ATT PÅ DETTA SÄTT IDENTIFIERA DE MODULER SOM BIDRAR TILL ROBUSTHETEN I VAR OCH EN AV DE UNDERSÖKTA STÖRNINGARNA. EFTERSOM DET ANTAS ATT DESSA MODULER FUNGERAR SINERGISTLY ATT BIBEHÅLLA FENOTYPENS STABILITET INFÖR DE OLIKA STÖRNINGARNA, KOMMER DE ATT GRUPPERAS OCH KATEGORISERAS ENLIGT DEN PHENOTIPIC-EFFEKT SOM HÄRRÖR FRÅN DERAS FRÅNVARO. SÅLEDES KOMMER GRUPPER AV MODULER SOM AGERAR SAMTIDIGT MOT EN ENDA ELLER EN GRUPP AV LIKNANDE STÖRNINGAR ATT IDENTIFIERAS. DÄREFTER KOMMER VI ATT BYGGA STAMMAR UTAN VAR OCH EN AV DESSA GRUPPER AV MODULER, SOM ÅTERIGEN KOMMER ATT FENOTYPAS. DETTA TILLVÄGAGÅNGSSÄTT SYFTAR TILL ATT BRYTA NED DEN BIOLOGISKA ROBUSTHETEN HOS P. PUTIDA ENLIGT DE STÖRNINGAR SOM VARJE MODUL REAGERAR PÅ, ELLER GRUPP AV MODULER. STAMMAR SOM SAKNAR DESSA ROBUSTHETSGRUPPER KOMMER ATT STUDERAS PÅ MOLEKYLÄR NIVÅ GENOM MASSANALYS AV GENIC UTTRYCK. SLUTLIGEN KOMMER DE DATA SOM ERHÅLLS ATT INTEGRERAS OCH KONTEXTUALISERAS MED HJÄLP AV DEN METABOLISKA MODELLEN OCH BYGGNADSSPECIFIKA KONDITIONSMODELLER. DEN SYSTEMATISKA JÄMFÖRELSEN AV DESSA SPECIFIKA MODELLER KOMMER ATT IDENTIFIERA FÖRÄNDRINGAR AV METABOLISKA FLÖDEN I VAR OCH EN AV MODELLERNA AV MUTANTSTAMMARNA, VILKET GÖR DET MÖJLIGT ATT GE EN FÖRKLARING TILL DE FENOTYPER SOM OBSERVERATS I FORM AV FLÖDEN. DESSUTOM KOMMER DENNA ANALYS FÖR FÖRSTA GÅNGEN ATT AVSLÖJA DEN ROLL SOM ROBUSTHETSCYKLER SPELAR FÖR ATT UPPRÄTTHÅLLA FLÖDEN SOM VI VALDE INFÖR STÖRNINGAR, VILKET SKULLE GÖRA DET MÖJLIGT FÖR OSS ATT FÖRSTÅ DEN MOLEKYLÄRA MEKANISM GENOM VILKEN DESSA BIDRAR TILL DE BIOLOGISKA SYSTEMENS ROBUSTHET. (Swedish)
17 August 2022
0 references
CUNOAȘTEREA FENOTIPULUI DIN GENOTIPUL UNUI ORGANISM ESTE UNUL DINTRE OBIECTIVELE PRINCIPALE ALE STUDIILOR BIOLOGICE, DAR ESTE LIMITATĂ DE PROPRIETĂȚILE EMERGENTE INERENTE ORICĂRUI SISTEM BIOLOGIC. ACEST FAPT ÎMPIEDICĂ STABILIREA UNEI RELAȚII LINIARE ÎNTRE GENOTIPUL ȘI FENOTIP. ROBUSTEȚEA, ÎNȚELEASĂ CA ABILITATEA ORICĂRUI SISTEM BIOLOGIC DE A-ȘI MENȚINE FUNCȚIONALITATEA ÎN CIUDA MODIFICĂRILOR GENETICE ȘI DE MEDIU, ESTE O PROPRIETATE UNIVERSALĂ EMERGENTĂ ÎN ORGANISMELE VII. În acest proiect, starea Mecanismelor Moleculare care PROPOZĂ ROBUSTRIA SYSTEMS BACTERIAL prin intermediul unui abord BIOLOGIE Integrativă, INCLUDING microbiologice și MOLECULAR BIOLOGIE ȘI SYSTEM abordări._x000D_ ASI, acesta va fi folosit ca un model metabolic al PSEUDOMONS putid KT2440, un microorganism modelat în interese ecologice și biotehnologice mari, reciproc de cercetătorul primar al acestui proiect. MODELUL VA FI ACTUALIZAT INCLUZÂND MODULE METABOLICE SUPLIMENTARE, CUM AR FI GENERAREA ENDOGENĂ DE SPECII REACTIVE DE OXIGEN (PERMIȚÂND EVALUAREA RĂSPUNSULUI LA STRES) ȘI ACTIVITATEA ENZIMATICĂ COLATERALĂ A ENZIMELOR DEJA INCLUSE (PENTRU A LUA ÎN CONSIDERARE MECANISMUL DE DECUPLARE, CARE CONTRIBUIE LA ROBUSTEȚEA). ULTERIOR, MODELUL VA FI UTILIZAT PENTRU IDENTIFICAREA MODULELOR METABOLICE FUNCȚIONALE CARE CONTRIBUIE LA ASIGURAREA VIABILITĂȚII ÎMPOTRIVA PERTURBĂRILOR DE MEDIU (SURSE DE NUTRIENȚI ȘI AGENȚI DE STRES), ENERGETICE (DEZECHILIBRĂRI ÎN REDUCEREA PUTERII ȘI A PRODUCȚIEI DE ATP) ȘI GENETICĂ (MUTAȚII). MODULELE DE ROBUSTEȚE IDENTIFICATE ÎN SILICO VOR FACE ULTERIOR OBIECTUL UNEI VALIDĂRI EXPERIMENTALE. ASTFEL, TULPINILE DE P. PUTIDA LIPSITE DE ACESTE MODULE DE ROBUSTEȚE VOR FI SUPUSE FENOTIPĂRII CU RANDAMENT RIDICAT. SE URMĂREȘTE IDENTIFICAREA ÎN ACEST MOD A MODULELOR CARE CONTRIBUIE LA ROBUSTEȚEA FIECĂREI PERTURBĂRI STUDIATE. DEOARECE SE PRESUPUNE CĂ ACESTE MODULE FUNCȚIONEAZĂ SINERGISTIC MENȚINÂND STABILITATEA FENOTIPULUI ÎN FAȚA DIFERITELOR TULBURĂRI, ELE VOR FI GRUPATE ȘI CLASIFICATE ÎN FUNCȚIE DE EFECTUL PHENOTIPIC DERIVAT DIN ABSENȚA LOR. ASTFEL, VOR FI IDENTIFICATE GRUPURI DE MODULE CARE ACȚIONEAZĂ SIMULTAN ÎMPOTRIVA UNUI SINGUR, SAU A UNUI GRUP DE PERTURBĂRI SIMILARE. APOI, VOM CONSTRUI TULPINI LIPSITE DE FIECARE DINTRE ACESTE GRUPURI DE MODULE, CARE VOR FI DIN NOU FENOTIPIZATE. ACEASTĂ ABORDARE ARE SCOPUL DE A DESCOMPUNE ROBUSTEȚEA BIOLOGICĂ A P. PUTIDA ÎN FUNCȚIE DE PERTURBĂRILE LA CARE RĂSPUNDE FIECARE MODUL SAU GRUP DE MODULE. TULPINILE LIPSITE DE ACESTE GRUPURI DE ROBUSTEȚE VOR FI STUDIATE LA NIVEL MOLECULAR PRIN ANALIZA MASEI EXPRESIEI GENICE. ÎN CELE DIN URMĂ, DATELE OBȚINUTE VOR FI INTEGRATE ȘI CONTEXTUALIZATE FOLOSIND MODELUL METABOLIC ȘI CONSTRUIREA UNOR MODELE DE CONDIȚII SPECIFICE. COMPARAREA SISTEMATICĂ A ACESTOR MODELE SPECIFICE VA IDENTIFICA MODIFICĂRILE FLUXURILOR METABOLICE ÎN FIECARE DINTRE MODELELE DE TULPINI MUTANTE, PERMIȚÂND O EXPLICAȚIE A FENOTIPURILOR OBSERVATE ÎN CEEA CE PRIVEȘTE FLUXURILE. ÎN PLUS, ACEASTĂ ANALIZĂ VA DEZVĂLUI PENTRU PRIMA DATĂ ROLUL CICLURILOR DE ROBUSTEȚE ÎN MENȚINEREA FLUXURILOR PE CARE LE-AM OPTAT ÎN FAȚA PERTURBĂRILOR, CEEA CE NE-AR PERMITE SĂ ÎNȚELEGEM MECANISMUL MOLECULAR PRIN CARE ACESTEA CONTRIBUIE LA ROBUSTEȚEA SISTEMELOR BIOLOGICE. (Romanian)
17 August 2022
0 references
POZNAVANJE FENOTIPA GENOTIPA ORGANIZMA JE EDEN OD GLAVNIH CILJEV BIOLOŠKIH ŠTUDIJ, VENDAR JE OMEJENO Z NASTAJAJOČIMI LASTNOSTMI, KI SO NELOČLJIVO POVEZANE S KATERIM KOLI BIOLOŠKIM SISTEMOM. TO DEJSTVO PREPREČUJE VZPOSTAVITEV LINEARNEGA RAZMERJA MED GENOTIPOM IN FENOTIPOM. ROBUSTNOST, KI SE RAZUME KOT SPOSOBNOST KATEREGA KOLI BIOLOŠKEGA SISTEMA, DA OHRANI SVOJO FUNKCIONALNOST KLJUB GENETSKIM IN OKOLJSKIM SPREMEMBAM, JE UNIVERZALNA NASTAJAJOČA LASTNOST ŽIVIH ORGANIZMOV. V tem projektu, Stanje molekularnih mehanizmov, ki PREDLOGUJE ROBUSTRY TO BACTERIAL SYSTEMS s pomočjo Integrative BIOLOGY abord, VKLUDING mikrobioloških in MOLECULAR BIOLOGY IN SYSTEM pristopov._x000D_ ASI, se bo uporabljal kot presnovni model PSEUDOMONS putid KT2440, mikroorganizem, oblikovan v okoljskih in velikih biotehnoloških interesih, ki ga je izenačil primarni raziskovalec tega projekta. MODEL BO POSODOBLJEN, VKLJUČNO Z DODATNIMI PRESNOVNIMI MODULI, KOT STA ENDOGENA GENERACIJA REAKTIVNIH KISIKOVIH VRST (KI OMOGOČA OCENO ODZIVA NA STRES) IN DEJAVNOST STRANSKIH ENCIMOV ŽE VKLJUČENIH ENCIMOV (DA SE UPOŠTEVA MEHANIZEM LOČEVANJA, KI PRISPEVA K ODPORNOSTI). NATO SE BO MODEL UPORABLJAL ZA OPREDELITEV FUNKCIONALNIH PRESNOVNIH MODULOV, KI PRISPEVAJO K ZAGOTAVLJANJU SPOSOBNOSTI PREŽIVETJA PROTI OKOLJSKIM MOTNJAM (VIRI HRANIL IN POVZROČITELJEV STRESA), ENERGIJSKIM (NEURAVNOTEŽENOST PRI ZMANJŠEVANJU MOČI IN PROIZVODNJE ATP) IN GENETIKI (MUTACIJE). MODULI ROBUSTNOSTI, OPREDELJENI IN SILICO, BODO NATO PREDMET POSKUSNE VALIDACIJE. TAKO BODO SEVI P. PUTIDA BREZ TEH MODULOV ROBUSTNOSTI IZPOSTAVLJENI FENOTIPIZACIJI Z VISOKIM DONOSOM. NA TA NAČIN NAJ BI SE OPREDELILI MODULI, KI PRISPEVAJO K ODPORNOSTI V VSAKI OD PREUČENIH MOTENJ. KER SE DOMNEVA, DA TI MODULI DELUJEJO SINERGISTLY Z OHRANJANJEM STABILNOSTI FENOTIPA PRED RAZLIČNIMI MOTNJAMI, BODO RAZVRŠČENI V SKUPINE IN KATEGORIZIRANI GLEDE NA UČINEK PHENOTIPIC, KI IZHAJA IZ NJIHOVE ODSOTNOSTI. TAKO BODO OPREDELJENE SKUPINE MODULOV, KI HKRATI DELUJEJO PROTI ENI SAMI ALI SKUPINI PODOBNIH MOTENJ. NATO BOMO GRADILI SEVE BREZ VSAKE OD TEH SKUPIN MODULOV, KI BODO SPET FENOTIPIZIRANI. CILJ TEGA PRISTOPA JE RAZČLENITI BIOLOŠKO ROBUSTNOST P. PUTIDA GLEDE NA MOTNJE, NA KATERE SE VSAK MODUL ODZIVA, ALI SKUPINO MODULOV. SEVI, KI NISO VKLJUČENI V TE SKUPINE ROBUSTNOSTI, SE BODO PREUČEVALI NA MOLEKULARNI RAVNI Z MASNO ANALIZO GENSKE EKSPRESIJE. POLEG TEGA BODO PRIDOBLJENI PODATKI INTEGRIRANI IN VSEBINSKO PRILAGOJENI Z UPORABO MODELA PRESNOVE IN MODELOV ZA OBLIKOVANJE POSEBNIH STANJ. SISTEMATIČNA PRIMERJAVA TEH POSEBNIH MODELOV BO OPREDELILA SPREMEMBE PRESNOVNIH TOKOV V VSAKEM MODELU MUTANTNIH SEVOV, KAR BO OMOGOČILO RAZLAGO FENOTIPOV, OPAŽENIH V SMISLU TOKOV. POLEG TEGA BO TA ANALIZA PRVIČ RAZKRILA VLOGO CIKLOV ROBUSTNOSTI PRI VZDRŽEVANJU TOKOV, ZA KATERE SMO SE ODLOČILI OB MOTNJAH, KAR BI NAM OMOGOČILO RAZUMEVANJE MOLEKULARNEGA MEHANIZMA, S KATERIM TI PRISPEVAJO K ROBUSTNOSTI BIOLOŠKIH SISTEMOV. (Slovenian)
17 August 2022
0 references
ZNAJOMOŚĆ FENOTYPU Z GENOTYPU ORGANIZMU JEST JEDNYM Z PODSTAWOWYCH CELÓW BADAŃ BIOLOGICZNYCH, ALE JEST OGRANICZONA PRZEZ POJAWIAJĄCE SIĘ WŁAŚCIWOŚCI CHARAKTERYSTYCZNE DLA KAŻDEGO UKŁADU BIOLOGICZNEGO. FAKT TEN UNIEMOŻLIWIA USTANOWIENIE LINIOWEGO ZWIĄZKU MIĘDZY GENOTYPEM A FENOTYPEM. SOLIDNOŚĆ, ROZUMIANA JAKO ZDOLNOŚĆ KAŻDEGO SYSTEMU BIOLOGICZNEGO DO UTRZYMANIA JEGO FUNKCJONALNOŚCI POMIMO ZMIAN GENETYCZNYCH I ŚRODOWISKOWYCH, JEST UNIWERSALNĄ WSCHODZĄCĄ WŁASNOŚCIĄ ŻYWYCH ORGANIZMÓW. W tym projekcie, stan mechanizmów molekularnych, które PROPOZYCJE ROBUSTRY DO SYSTEMów BACTERIALnych za pomocą zintegrowanego BIOLOGY abord, INCLUDING microbiological i MOLECULAR BIOLOGY I SYSTEM podejścia._x000D_ ASI, będzie stosowany jako model metaboliczny PSEUDOMONS putid KT2440, mikroorganizm wzorowany na środowisku i wielkich interesach biotechnologicznych, odwzajemniony przez głównego badacza tego projektu. MODEL ZOSTANIE ZAKTUALIZOWANY O DODATKOWE MODUŁY METABOLICZNE, TAKIE JAK ENDOGENNE GENEROWANIE REAKTYWNYCH GATUNKÓW TLENU (UMOŻLIWIAJĄCE OCENĘ REAKCJI STRESOWEJ) ORAZ POBOCZNĄ AKTYWNOŚĆ ENZYMÓW JUŻ WŁĄCZONYCH (W CELU UWZGLĘDNIENIA MECHANIZMU ODDZIELENIA PŁATNOŚCI, KTÓRY PRZYCZYNIA SIĘ DO ODPORNOŚCI). NASTĘPNIE MODEL BĘDZIE WYKORZYSTYWANY DO IDENTYFIKACJI FUNKCJONALNYCH MODUŁÓW METABOLICZNYCH, KTÓRE PRZYCZYNIAJĄ SIĘ DO ZAPEWNIENIA ŻYWOTNOŚCI PRZED ZAKŁÓCENIAMI ŚRODOWISKOWYMI (ŹRÓDŁA SKŁADNIKÓW ODŻYWCZYCH I CZYNNIKÓW STRESOWYCH), ENERGETYCZNE (NIERÓWNOWAGA W ZMNIEJSZANIU MOCY I PRODUKCJI ATP) ORAZ GENETYKA (MUTACJE). MODUŁY ODPORNOŚCI ZIDENTYFIKOWANE W SILICO ZOSTANĄ NASTĘPNIE PODDANE WALIDACJI EKSPERYMENTALNEJ. W ZWIĄZKU Z TYM SZCZEPY P. PUTIDA POZBAWIONE TYCH MODUŁÓW ODPORNOŚCI ZOSTANĄ PODDANE FENOTYPOWANIU O WYSOKIEJ WYDAJNOŚCI. MA ON NA CELU ZIDENTYFIKOWANIE W TEN SPOSÓB MODUŁÓW, KTÓRE PRZYCZYNIAJĄ SIĘ DO ODPORNOŚCI KAŻDEGO Z BADANYCH ZABURZEŃ. PONIEWAŻ ZAKŁADA SIĘ, ŻE MODUŁY TE DZIAŁAJĄ SINERGISTLY UTRZYMUJĄC STABILNOŚĆ FENOTYPU W OBLICZU RÓŻNYCH ZAKŁÓCEŃ, ZOSTANĄ ONE POGRUPOWANE I SKLASYFIKOWANE ZGODNIE Z EFEKTEM PHENOTIPIC WYNIKAJĄCYM Z ICH BRAKU. W ZWIĄZKU Z TYM ZIDENTYFIKOWANE ZOSTANĄ GRUPY MODUŁÓW, KTÓRE DZIAŁAJĄ JEDNOCZEŚNIE PRZECIWKO POJEDYNCZEJ LUB GRUPIE PODOBNYCH ZAKŁÓCEŃ. NASTĘPNIE ZBUDUJEMY SZCZEPY POZBAWIONE KAŻDEJ Z TYCH GRUP MODUŁÓW, KTÓRE BĘDĄ PONOWNIE FENOTYPOWANE. PODEJŚCIE TO MA NA CELU PODZIAŁ ODPORNOŚCI BIOLOGICZNEJ P. PUTIDA WEDŁUG ZAKŁÓCEŃ, NA KTÓRE ODPOWIADA KAŻDY MODUŁ LUB GRUPY MODUŁÓW. SZCZEPY POZBAWIONE TYCH GRUP ODPORNOŚCI BĘDĄ BADANE NA POZIOMIE MOLEKULARNYM POPRZEZ ANALIZĘ MASOWĄ EKSPRESJI GENETYCZNEJ. WRESZCIE, UZYSKANE DANE BĘDĄ ZINTEGROWANE I KONTEKSTUALIZOWANE PRZY UŻYCIU MODELU METABOLICZNEGO I BUDOWANIA SPECYFICZNYCH MODELI KONDYCJI. SYSTEMATYCZNE PORÓWNANIE TYCH KONKRETNYCH MODELI POZWOLI ZIDENTYFIKOWAĆ ZMIANY PRZEPŁYWÓW METABOLICZNYCH W KAŻDYM Z MODELI SZCZEPÓW MUTACJI, UMOŻLIWIAJĄC WYJAŚNIENIE FENOTYPÓW ZAOBSERWOWANYCH POD WZGLĘDEM PRZEPŁYWÓW. PONADTO ANALIZA TA UJAWNI PO RAZ PIERWSZY ROLĘ CYKLI ODPORNOŚCI W UTRZYMANIU PRZEPŁYWÓW, NA KTÓRE WYBRALIŚMY W OBLICZU ZAKŁÓCEŃ, CO POZWOLI NAM ZROZUMIEĆ MECHANIZM MOLEKULARNY, ZA POMOCĄ KTÓREGO PRZYCZYNIAJĄ SIĘ ONE DO ODPORNOŚCI SYSTEMÓW BIOLOGICZNYCH. (Polish)
17 August 2022
0 references
Madrid
0 references
20 December 2023
0 references
Identifiers
BIO2014-59528-JIN
0 references