Evolutie en controle van cellulaire metabolische flux: experimentele manipulatie en mathematische modellering van arginine biosynthese in Escherichia coli en Saccharomyces cerevisiae

Het project is een samenwerking tussen de groepen van R. Cunin (MICR/VUB), van L. De Vuyst (IMDO/VUB) en van A. Golbeter (Chronobiologie Théorique/ULB). Het splitst zich toe op de modellering van de biosynthese van arginine en z'n regulatie in E. Coli. Het doet beroep zowel op theoretische systeemmodellering als op rechtstreekse experimentele storingen van het systeem, monitoring van parameters (product- en metabolietconcentraties, enzymatische activiteiten, gentranscriptie), en verdere modellering.

Een eerste model werd ontwikkeld (ULB) dat experimentele gegevens kan simuleren en dat de waargenomen variaties in arginine en pyrimidine concentraties als gevolg van mutaties op korrekte wijze kan voorspellen. Het model zal verder experimenteel getoetst worden door de arginine feedback-inhibitie controle van de flux door mutatie te elimineren (MICR) en de gevolgen hiervan te monitoren op cruciale enzymatische activiteiten (MICR) en op de metabolieten en arginine pools (MICR/IMDO). De resultaten zullen gebruikt worden om het model te verfijnen (ULB), en om een hiërarchie van de verschillende regulaties vast te leggen. Een samenwerking wordt met POSC/VUB aangegaan om de koolstofflux verdeling tussen arginine en pyrimidine biosynthesen door 13C NMR te monitoren. Dit is een bijkomend stuk onderzoek tov het lopend FWO/OZR VUB project. Deze determinaties zijn belangrijk voor de refinment van het model maar ze vormen ook op zichzelf een origineel stuk onderzoek.