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Saarbrücken

Nachdem zunaechst die Sequenzen und Raumstrukturen von biologischen Makromolekuelen den Inhalt der Bioinformatik ausmachten, hat sich in den letzten Jahren die Modellierung metabolischer und regulatorischer Netzwerke zu einem festen Bestandteil dieses Fachgebiets entwickelt. Ein Grund dafuer ist, dass die Funktionszuordnung neu sequenzierter ORFs nicht allein durch Sequenzvergleich vorgenommen werden kann, sondern die Genprodukte im funktionellen Kontext, z.B. im Zusammenwirken innerhalb metabolischer Wege betrachtet werden muessen. Waehrend die traditionelle Modellierung biochemischer Systeme die Simulation der zeitlichen Dynamik zum Ziel hatte, ist fuer die funktionelle Genomik eine strukturell-topologische Analyse essentiell. Aufbauend auf frueheren Ansaetzen anderer Autoren haben wir das Konzept der elementaren Flussmoden entwickelt, das inzwischen zu einem wichtigen und nuetzlichen Bestandteil dieser strukturellen Analyse geworden ist. In dem Vortrag wird das
Konzept erlaeutert und seine Anwendbarkeit in der
Genomanalyse (Rekonstruktion des Metabolismus),
Biotechnologie (Maximierung der molaren Ausbeuten) und
Medizin (Analyse von Enzymdefekten) am Metabolismus von
Mycoplasma pneumoniae und anderen ausgewaehlten Beispielen
illustriert. Die zur Ermittlung der Flussmoden entwickelte
Software wird vorgestellt. Ausserdem werden Moeglichkeiten
der Modellierung regulatorischer Netzwerke, z.B. mittels der
Metabolischen Kontrolltheorie, aufgezeigt.

Christian Schulte

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