Modelagem e estimaçao de parâmetros cinéticos de rotas metabólicas em larga escala

KESE ALBERTON; JIMENA ANDREA DI MAGGIO; MARÍA SOLEDAD DÍAZ; ARGIMIRO SECCHI

Congreso; XIX Congresso Brasileiro de Engenharia Química-COBEQ 2012; 2012

A modelagem matemática de rotas metabólicas em larga escala não é uma tarefa trivial. Mesmo na era atual, comumente conhecida como era pós-genômica, a obtenção de medidas que permitam a descrição cinética de fenômenos internos aos microorganismos é ainda um grande desafio. Uma abordagem bastante empregada é a modelagem FBA (Flux Balance Analysis) na qual expressões cinéticas se tornam parâmetros a serem estimados a partir de propriedades celulares que podem ser mais facilmente obtidas. Embora esta abordagem permita a representação matemática de fenômenos altamente complexos resulta em modelos com elevado número de parâmetros. Neste trabalho, metodologias baseadas em análise de sensibilidade e métodos de ortogonalização são empregadas para seleção e estimação de parâmetros de um modelo de rota metabólica em larga escala composto por 21 equações diferenciais ordinárias contendo 130 parâmetros. O sistema empregado é a Escherichia coli, muito estudada enquanto modelo geral para os mecanismos biológicos de bactérias, tendo também um papel muito importante em bioengenharia e microbiologia industrial, sobretudo na produção de proteínas recombinantes. Resultados indicam o grande potencial do procedimento de identificabilidade de parâmetros em obter informações relevantes de sistemas dinâmicos quando observações experimentais são escassas.