Reti metaboliche: studio e simulazione delle variazioni dei parametri strutturali al variare della temperatura

Abstract

In questo lavoro, si sono analizzate le correlazioni tra la temperatura e i parametri strutturali delle reti metaboliche. L’obiettivo che si è posto, è stato quello di determinare con quali leggi matematiche variano i parametri strutturali delle reti metaboliche, rispetto alla temperatura, e alla forte pressione dei vincoli selettivi a cui essi sono sottoposti. Al fine di comprendere meglio l’analisi di questo obiettivo, dal punto di vista analitico, si sono mostrate l’equazioni che regolano i parametri strutturali delle reti e si sono mostrati i grafici che descrivono gli andamenti dei vari parametri strutturali delle reti metaboliche al variare della temperatura. Successivamente, dopo aver validato il modello di rete proposto, che comprende i parametri statistici, si è introdotto ed analizzato in modo sistematico, ovvero mediante sistemi di equazioni che considerano tutti i vincoli termodinamici, un algoritmo di programmazione lineare per calcolare i flussi termodinamici possibili e il cambiamento di potenziali chimici delle reazioni metaboliche per una data rete. Per quest’ultima si è utilizzata la rappresentazione matematica, di tipo quantitativo, mediante una matrice stechiometrica che ingloba i parametri fisici che descrivono l’ambiente cellulare e le reazioni chimiche.