Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
A software module to assess the metabolic potential of mutant strains of the bacterium Corynebacterium glutamicum : Программный модуль для оценки метаболического потенциала мутантных штаммов бактерии Corynebacterium glutamicum. / Kazantsev, F. V.; Trofimova, M. F.; Khlebodarova, T. M. et al.
In: Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii, Vol. 28, No. 8, 2024, p. 897-903.Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
}
TY - JOUR
T1 - A software module to assess the metabolic potential of mutant strains of the bacterium Corynebacterium glutamicum
T2 - Программный модуль для оценки метаболического потенциала мутантных штаммов бактерии Corynebacterium glutamicum
AU - Kazantsev, F. V.
AU - Trofimova, M. F.
AU - Khlebodarova, T. M.
AU - Matushkin, Yu G.
AU - Lashin, S. A.
N1 - This work was supported by the projects of the Kurchatov Genomic Centre of ICG SB RAS No. 075-15-2019-1662
PY - 2024
Y1 - 2024
N2 - Технологии производства различных соединений с применением микроорганизмов приобретают все большую популярность в промышленном производстве. Создание современных высокопродуктивных штаммов, метаболизм которых ориентирован на синтез конкретного целевого продукта, невозможно без комплексной направленной модификации генома c применением методов математического и компьютерного моделирования. Одним из видов бактерий, активно используемых в биотехнологическом производстве, является Corynebacterium glutamicum. Для него существует уже пять полногеномных потоковых моделей, которые можно использовать для задач исследования и оптимизации метаболизма. В работе представлен программный модуль развиваемого в Институте цитологии и генетики СО РАН инструмента FluxMicrobiotech, в рамках которого реализована серия вычислительных протоколов, предназначенных для массового компьютерного анализа потоковых моделей C. glutamicum на высокопроизводительных вычислительных компьютерах. Программный модуль реализован на языке Python с применением библиотек Pandas, cobraPy и Escher и настроен на работу по принципу «файл на вход/файл на выход». Модель, условия среды и ограничения модели задаются как отдельные текстовые табличные файлы, что позволяет заготовить серию файлов для каждого из разделов, создавая базы доступных сценариев испытаний для вариаций модели. Или, наоборот, позволяет испытывать одну модель в серии разных условий культивирования. Настроены инструменты постобработки данных моделирования, обеспечивающие визуализацию сводных диаграмм и метаболических карт.
AB - Технологии производства различных соединений с применением микроорганизмов приобретают все большую популярность в промышленном производстве. Создание современных высокопродуктивных штаммов, метаболизм которых ориентирован на синтез конкретного целевого продукта, невозможно без комплексной направленной модификации генома c применением методов математического и компьютерного моделирования. Одним из видов бактерий, активно используемых в биотехнологическом производстве, является Corynebacterium glutamicum. Для него существует уже пять полногеномных потоковых моделей, которые можно использовать для задач исследования и оптимизации метаболизма. В работе представлен программный модуль развиваемого в Институте цитологии и генетики СО РАН инструмента FluxMicrobiotech, в рамках которого реализована серия вычислительных протоколов, предназначенных для массового компьютерного анализа потоковых моделей C. glutamicum на высокопроизводительных вычислительных компьютерах. Программный модуль реализован на языке Python с применением библиотек Pandas, cobraPy и Escher и настроен на работу по принципу «файл на вход/файл на выход». Модель, условия среды и ограничения модели задаются как отдельные текстовые табличные файлы, что позволяет заготовить серию файлов для каждого из разделов, создавая базы доступных сценариев испытаний для вариаций модели. Или, наоборот, позволяет испытывать одну модель в серии разных условий культивирования. Настроены инструменты постобработки данных моделирования, обеспечивающие визуализацию сводных диаграмм и метаболических карт.
KW - bacterial metabolism
KW - flux models
KW - metabolic optimization
KW - rational metabolic engineering
UR - https://www.mendeley.com/catalogue/cb3e4a7b-fce2-3b33-b76b-09292b97dc03/
UR - https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85217115181&origin=inward&txGid=dd6d227d4257c8ff2492aa1fc6cfd49e
U2 - 10.18699/vjgb-24-97
DO - 10.18699/vjgb-24-97
M3 - статья
C2 - 39944802
VL - 28
SP - 897
EP - 903
JO - Вавиловский журнал генетики и селекции
JF - Вавиловский журнал генетики и селекции
SN - 2500-0462
IS - 8
ER -
ID: 64715271