Metabolic pathway analysis of the enzyme-deficient human red blood cells
İnsan kırmızı kan hücrelerinde enzim eksikliklerinin metabolik yolizi analizi
- Tez No: 152599
- Danışmanlar: PROF. KUTLU ÜLGEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET İNSAN KIRMIZI KAN HÜCRELERİNDE ENZİM EKSİKLİKLERİNİN METABOLİK YOLİZİ ANALİZİ İnsan kırmızı kan hücrelerindeki yaygın enzimopatılerin analizi, metabolik yolizi analizi ile gerçekleştirilmiştir. Her bir enzim eksikliği vakasına tekabül eden temel akı yollan (EFM), hastalarda karşılaşılan fizyolojik durumların açıklanabilmesi için fonksiyonel yeterlilik bazında analiz edilmiştir. EFM'lerin hesaplanmasında, simulasyon araçları olarak METATOOL ve FluxAnalyser kullanılmıştır. İnsan kırmızı kan hücrelerinin metabolik davranışlarıyla ilgili olarak literatürde bildirilen deneysel bulgular, EFM analiz sonuçlan ile karşılaştınlmıştır. Sonuçlar, bazı enzim eksikliklerinin ciddi hemolitik anemiye neden olabileceğini gösterir şekilde, klinik verilerle örtüşmektedir. Trioz fosfat izomeraz (TPI) eksikliği vakasında, dihidroksiaseton fosfatın (DHAP) harici metabolit olarak alınmasının, eritrositin hayat devamlılığında etken olduğu görülmüştür. Metabolik ağlann etkinlik ve esnekliklerinin incelenmesinde yeni bir yaklaşım, kontrol-efektif akı (CEF) dağılımın hesaplanmasıdır. Eritrositlerdeki metabolik reaksiyonlann CEF değerleri, enzimopatilerin incelenmesinde bir araç olarak kullanılmıştır. CEF analizi, hücresel hayatın devamlılığı için gerekli olan kofaktörler, yani ATP ve NADPH, baz alınarak yapılmıştır. Bu analizin sonunda, glutatyon redüktaz reaksiyonu, kırmızı kan hücrelerindeki bilinen hayati rolüne paralel olarak, enzimopatilerde gerçekleşen tüm reaksiyonlann en etkini olarak tespit edilmiştir. Nihai sonuçlar, klinik bulgularla çoğunlukla uyum içindedir. EFM ve CEF analizlerinin, eritrosit enzimopatilerinin analizinde gelecek vaat ettikleri görülmüştür. Optimal EFM'lerin hesaplanması ve yorumlanmasında, verim analizi, alternatif araç olarak kullanılmıştır. Son olarak, bir başka yeni metot, metabolik uyumun minimizasyonu metodu (MOMA), enzim eksiklilerinin yorumlanmasında kullanılmış olup, sonuçlan geleneksel bir metot olan akı dengesi (FBA) analizi sonuçları ile karşılaştırılmıştır..
Özet (Çeviri)
IV ABSTRACT METABOLIC PATHWAY ANALYSIS OF THE ENZYME - DEFICIENT HUMAN RED BLOOD CELLS The analysis of common enzymopathies in the human red blood cells is carried out by metabolic pathway analysis. The elementary flux modes (EFMs) corresponding to each enzyme deficiency case are analyzed in terms of functional capabilities to explain physiological conditions encountered in patients. For the calculation of the EFMs, simulation tools called METATOOL and FluxAnalyser are employed. Experimental findings reported in literature related to metabolic behavior of the human red blood cells are compared with the results of EFM analysis. The results coincided with the clinical data such that some of the enzyme deficiencies cause serious hemolytic anemia. In the case of the triose phosphate isomerase (TPI) deficiency, it is found that treating dihydroxyacetone phosphate (DHAP) as an external metabolite helps the survival of the erythrocyte. A novel approach for the investigation of efficiency and flexibility of metabolic network is the calculation of control-effective flux (CEF) distribution. The CEF values of metabolic reactions in erythrocytes are used as a tool for the analysis of enzymopathies. The CEF analysis is performed with respect to the necessary cofactors for survival, i.e. ATP and NADPH production. Glutathione reductase reaction is found to be the most effective reaction in all enzymopathies in parallel with its known essential role for red blood cells. The resultant findings are mostly in agreement with the clinical findings. EFM and CEF analyses are found to be promising in the analysis of erythrocyte enzymopathies. The yield analysis is used as an alternative tool to interpret and to find out the optimal EFMs. Finally, another novel method, namely the method of minimization of metabolic adjustment (MOMA), is employed to interpret the enzyme deficiencies and its results are compared with the traditional flux balance analysis (FBA) results.
Benzer Tezler
- Glukoz-6-fosfat dehidrogenaz eksikliğinin moleküler patolojisinin DNA dizi analizi ile saptanması
The Detection of molecular pathology of glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency with DNA sequence analysis
CEREN ACAR
- Glukoz-6-fosfat dehidrogenaz enzim eksikliği saptanan olguların kinetik ve moleküler özelliklerinin incelenmesi
The Study of kinetic and molecular properties of the detected glucose-6-phosphate dehydrogenase deficient cases
EBRU BİLGET GÜVEN
- RFLP analiz yöntemi ile glukoz-6-fosfat dehidrogenaz eksikliğinin moleküler patolojisinin saptanması
Detection of molecular pathology of glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency by RFLP analysis
YEŞİM DOĞAN
- Mukopolisakkaridoz tip IVA mutasyonlarının moleküler genetik analizi
Molecular genetic analysis of mucopolysaccaridosis type IVA mutations
MÜGEN TERZİOĞLU
Doktora
Türkçe
2002
Tıbbi BiyolojiHacettepe ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. SERAP EMRE
- Gebelikte serum arginaz seviyesi ile arginaz gen çokyapılılığı arasındaki ilişkinin araştırılması
Investigation of the correlation between the serum arginase level and arginase coding gene polymorphism in pregnancy
YUSUF ZİYA İĞCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Tıbbi BiyolojiGaziantep ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. AHMET ARSLAN