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Mecânica de ir da sequência de DNA para a rede metabólica

Mecânica de ir da sequência de DNA para a rede metabólica



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Minhas desculpas por uma pergunta possivelmente ingênua. Sou do tipo estatístico e fui solicitado a ajudar na análise de vias metabólicas (e redes). No entanto, gostaria de ter pelo menos uma compreensão leiga de como as redes / vias metabólicas se relacionam com as sequências de DNA. Faz alguns dias que faço o Google e, diante dos resultados, fica claro que não estou formulando a consulta corretamente já que nada parece estar clicando.

Algo que me ajude a entender a mecânica por trás da passagem de uma cadeia de T, A, G e C para uma rede de substratos, enzimas e produtos.

Agradecemos antecipadamente por sua paciência.


A questão não é muito ampla, apenas envolve um pouco de trabalho para fazer a pesquisa e compor uma resposta. Vou fazer o último, mas em breve.

As cordas dos quatro nucleotídeos codificam genes. Às vezes, esses genes são divididos em porções codificadoras de proteínas (exons) e, às vezes, em regiões não codificantes intermediárias (íntrons). Bactérias, por exemplo, não têm íntrons dentro dos genes, ao contrário da maioria dos genes humanos. Os nucleotídeos na porção do gene que codifica a proteína fazem exatamente isso - fornecem instruções sobre como sintetizar a proteína, direcionando quais tRNAs o ribossomo usa para traduzir o código genético em uma cadeia de proteína.

Uma frase útil é a sequência da proteína dita a estrutura da proteína e essa estrutura dita a função. Assim, as proteínas fazem coisas e muitas agem como enzimas ou moduladoras da atividade enzimática. Uma enzima catalisa uma reação bioquímica, reduzindo a energia de ativação para ir de reagente (s) a produto (s). Uma enzima pode ser considerada uma unidade dentro de uma rede metabólica. Um modulador pode ativar ou desativar uma enzima existente. Uma proteína quinase é um bom exemplo de modulador.

Em seguida, junte algumas dessas enzimas para construir um caminho. Um exemplo comum é a glicólise. Pense nisso como uma cadeia em que a saída ou produto da enzima A serve como entrada para a enzima B, cujo produto é a entrada para a enzima C e assim por diante. Essas vias são bidirecionais, mas é extremamente difícil viajar do produto final por todo esse caminho até a entrada inicial dentro dos limites de um sistema biológico. Assim, os caminhos em termos práticos são pensados ​​como unilaterais.

No entanto, as vias não funcionam isoladamente. O produto final pode servir como entrada para uma, duas ou mais outras vias. Seu caminho de escolha pode começar com a saída de outro processo. Além disso, as vias podem se ramificar: a glicólise pode prosseguir para gliceraldeído 3-fosfato e piruvato, ou diretamente após a formação de glicose 6-fosfato pode ser desviada para a via de pentose fosfato para produzir poder de redução e açúcares de 5 carbonos (para ser usado em ATP, CoA , FAD, NAD +, DNA e RNA). Agora, caminhos que levam a outros caminhos e ramificações formam uma rede.

Você e seus colegas podem querer saber se os genes dentro de uma rede metabólica estão super ou sub-representados em um teste em comparação com o controle. Ou, os genes de uma determinada rede não estão presentes em uma espécie em comparação com várias outras. Ou, pode-se estimar o fluxo por meio de tal rede, dado um conjunto de medidas.

Examine exemplos tanto no KEGG quanto no Reactome, especialmente no KEGG, onde você pode visualizar os caminhos pertinentes ao (s) seu (s) organismo (s) de escolha.