Los científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts han creado un modelo de red computacional que permitirá desentrañar los mecanismos por los cuales diferentes macro y micronutrientes contribuyen a la fisiología del nematodo C. elegans que es un modelo primario para comprender la fisiología y la enfermedad humana. El propósito de la nueva red, llamada iCEL1273, es proporcionar un marco para obtener una comprensión más amplia de las interacciones entre el animal y su dieta bacteriana.
"Nuestro estudio es importante porque queremos comprender no solo las interacciones entre las bacterias y las células animales, como la forma en que ocurren en nuestro intestino, sino también cómo los diferentes componentes nutricionales contribuyen a la generación de biomasa o energía", dijo Marian Walhout, PhD, profesor de medicina molecular y codirector del Programa de Biología de Sistemas.
Los detalles de la red iCEL1273 que contiene 1.273 genes, 623 enzimas y 1.985 reacciones metabólicas se publicaron el 19 de mayo de 2016 en la revista Sistemas celulares .
En el documento, el Dr. Walhout y Lutfu Safak Yilmaz, PhD, instructor de investigación en medicina molecular, presentan la primera reconstrucción a escala genómica del C. elegans red metabólica y muestra que al usar iCEL1273, los científicos pueden usar la simulación matemática para convertir la dieta bacteriana en biomasa.
"Hemos creado una hoja de ruta metabólica para interpretar nuestros hallazgos en el laboratorio y podemos ir y venir sin problemas entre el animal y lo que ha ingerido. Ahora tenemos una forma computacional de convertir la dieta en biomasa y energía", Walhoutdijo.
Utilizando una herramienta matemática llamada análisis de balance de flujo junto con iCEL1273, los científicos calcularon varios caminos que los nutrientes, una vez consumidos, podrían tomar en su conversión a biomasa en el gusano y qué proporción de cada ruta se usa. También pudieron hacer predicciones, a nivel de sistemas, de cómo un gusano responde a los nutrientes individuales, lo que no podría hacerse únicamente mediante experimentos en un laboratorio húmedo, dijo Walhout.
La nueva red se puede usar como una herramienta de confirmación para el trabajo ya realizado en el laboratorio, pero lo más importante, se puede usar como una nueva herramienta predictiva para interpretar datos y comenzar nuevos proyectos.
"Podemos predecir computacionalmente qué genes en esta red metabólica son esenciales para que el gusano crezca", dijo el Dr. Yilmaz.
La visión general de la nueva red es obtener una comprensión más profunda, tanto sistémica como mecánica, de la causa y el efecto de jugar con las bacterias que se comen el gusano.
"Esto puede proporcionar hipótesis de que luego podemos extrapolar y probar computacionalmente en la red humana. Nos permitirá ver si y qué encontramos en la interacción entre bacterias y gusanos puede traducirse en interacciones entre bacterias y células intestinales humanas".Dijo Walhout
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela de Medicina de la Universidad de Massachusetts . Original escrito por Megan Bard. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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