Flux variability analysis approach of autism related metabolism in stoichiometric model of mitochondria

Abstract

Autism spectrum disorders are early childhood neurodevelopmental disorders, it is not a disease but rather a syndrome that is characterized by a multifactorial type of inheritance and a rapid annual increase in prevalence.In some cases autism spectrum disorders are one of the symptoms of monogenic or chromosomal pathology, and can also be a symptom of inherited metabolic disorders. A reconstruction of human mitochondrial metabolic network has been used to model insufficiency of some genes encoded proteins to observe the consequences at metabolic network scale and propose approaches for the development of diagnostics. Flux variability analysis of mitochondrial metabolic network reconstruction is performed maximizing ATP production. It is found that deletion of SUCLG2 gene reduces the maximal production of ATP by 50% with wide flux variability range for most of reactions. Deletion of gene SLC25A12 reduces the maximal ATP production just by 1% but the new state is very fragile as most of reactions have very narrow flux variability range and any disturbance would cause reduction of ATP production that can not be compensated by other reactions. Detection of insufficiency of genes SUCLG2 and SLC25A12 is

Scoping Review: Autism Research in Baltic States—What Is Known and What Is Still To Be Studied

“…There were two genetic studies that concentrated on possible genetic causes of autism (Pentjuss et al 2013;Bauze et al 2014). And two studies concentrated on biological differences in autistic children (Kevere et al 2009;Bauze et al 2013a).…”

Assessment of Zymomonas mobilis biotechnological potential in ethanol production by flux variability analysis

“…That can be done using elementary mode analysis (Trinh et al, 2009) or flux variability analysis (FVA) (Boele et al, 2012;Orth et al, 2010). Elementary mode analysis requests cumbersome calculations, while FVA can be performed with small computational effort (Boele et al, 2012;Gudmundsson and Thiele, 2010;Orth et al, 2010;Pentjuss, et al, 2013b), and gives good overview of the range of possibilities and stability of possible solutions. Particular solutions can be visualized at different scales (Kostromins and Stalidzans, 2012) and analysed more closely.…”

Stoichiometric models creation and analysis procedures for metabolic engineering = Stehiometrisko modeļu izveides un analīzes procedūras metaboliskajai inženierijai

“…Procedūras lietošana ir aptuvena, jo tiek izmantota gadījuma vērtība no FVA analīzes piedāvātiem risinājumu diapazoniem. Tomēr tas ir ātrākais veids, kā ieraudzīt pilnvērtīgu stacionāro stāvokli ar reāliem datiem, jo citas piedāvātās pieejas , (Pentjuss, Rubenis, et al, 2013) veic ilgāku kalkulācijas procesu (skat. 5.4.…”

“…Algoritmu daudzveidīgo īpašību dēļ algoritmu dažādu kombināciju efektivitāte ir interesants pētījumu virziens., ka stehiomteriskā modeļa projektēšana ir atkarīga no pieejamās sākuma organisma metabolisma informācijas, genoma anotācijas esamības, eksperimentālajiem datiem validācijai, pielietojamajām metodēm un informācijas pieejamības zinātniskajā literatūrā un datu bāzēs. Tomēr, praktiski veidojot stehiometrisko modeli,(Pentjuss, Odzina, et al, 2013),(Kalnenieks et al, 2014),(Pentjuss, Rubenis, et al, 2013), pildīt katru protokola soli nav obligāti (Odzina, Pentjuss, 2012) un dažādi procedūru soļu dati ir jāmeklē specifiskās datubāzēs, nevis protokolā uzskaitītā veidā un vietā, daži soļi ir jāveic citādākā kārtībā, lai efektīvāk izmantotu cilvēkresursus un ātrākā laikā projektētu stehiometrisko modeli.SEED datu bāzi izmanto (skat. 3.1 tabulu) stehiometriskā modeļa pirmās skices projektēšanai , lai nevajadzētu manuāli pārbaudīt katra genoma sekvenci.…”

“…Analīze (skat. 3.5. tabula) tika pabeigta 3.24 sekundēs, blakus produktu skaits modelī bija 5, kopējais iesaistīto reakciju skaits bija 225, kopējais risinājumu skaits bija 1(Pentjuss, Rubenis, et al, 2013). analīzē tiek ņemtas vērā arī biomasas reakcijas plūsmu vērtības, tomēr sarežģī datu interpretāciju no analīzes rezultātiem, jo parādās papildus klāt vairākas fiksētas reakciju plūsmas.…”