Dynamický model produkce polyhydroxyalkonoátů termofilní bakterií S. thermodepolymerans

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá rekonstrukcí dynamického modelu produkce polyhydroxyalkanoátů (PHA) termofilní bakterií Schlegelella thermodepolymerans. První kapitola poskytuje čtenářům krátký úvod do systémové biologie a matematické teorie grafů. Na ni navazuje druhá kapitola zabývající se různými přístupy v dynamickém modelování, včetně běžně používaných nástrojů pro dynamickou analýzu komplexních systémů. Třetí kapitola pak sleduje další pojmy a možnosti týkající se analýzy modelu. Následující kapitola se zaměřuje na metabolomiku a často používané laboratorní techniky a pátá kapitola je pak věnována polyhydroxyalkanoátům, zejména jejich chemické struktuře a vlastnostem. V kapitole šesté je navržen obecný booleovský model pro produkci PHA termofilními bakteriemi. Kapitola sedmá se poté zaměřuje na zdokonalení modelu se zaměřením na S. thermodepolymerans. Výsledný dynamický model je podroben analýze a výsledky jsou diskutovány.

This master's thesis deals with the reconstruction of a dynamic model for production of polyhydroxyalkanoates (PHA) by thermophilic bacterium Schlegelella thermodepolymerans. The first chapter provides readers with a brief introduction into the systems biology and mathematical graph theory. It is followed by Chapter Two dealing with different approaches in dynamic modelling, including the commonly used tools for dynamic analysis of complex systems. The third chapter then pursues further terms and possibilities regarding the model analysis. The following chapter focuses on metabolomics and the frequently used laboratory techniques and the fifth chapter is then occupied with polyhydroxyalkanoates, especially their chemical structure and properties. In Chapter Six, a general Boolean model for PHA production by thermophilic bacteria is proposed. Chapter Seven then aims at model refinement with focus on S. thermodepolymerans. The final dynamic model is analysed and the results are discussed.