Přehled o publikaci
2019
Computational Modelling of Metabolic Burden and Substrate Toxicity in Escherichia coli Carrying a Synthetic Metabolic Pathway
DEMKO, Martin; Lukáš CHRÁST; Pavel DVOŘÁK; Jiří DAMBORSKÝ; David ŠAFRÁNEK et. al.Základní údaje
Originální název
Computational Modelling of Metabolic Burden and Substrate Toxicity in Escherichia coli Carrying a Synthetic Metabolic Pathway
Autoři
DEMKO, Martin (703 Slovensko, garant, domácí); Lukáš CHRÁST (203 Česká republika, domácí); Pavel DVOŘÁK (203 Česká republika, domácí); Jiří DAMBORSKÝ (203 Česká republika, domácí) a David ŠAFRÁNEK (203 Česká republika, domácí)
Vydání
Microorganisms, Basel, MDPI, 2019, 2076-2607
Další údaje
Jazyk
angličtina
Typ výsledku
Článek v odborném periodiku
Stát vydavatele
Švýcarsko
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Odkazy
Kód RIV
RIV/00216224:14310/19:00107775
Organizace
Přírodovědecká fakulta – Masarykova univerzita – Repozitář
UT WoS
000502273600076
EID Scopus
2-s2.0-85074928975
Klíčová slova anglicky
biodegradation; computational modelling; population growth; metabolic burden; environmental pollutants
Návaznosti
GA18-00178S, projekt VaV. LM2015047, projekt VaV. LM2015055, projekt VaV. LM2015085, projekt VaV. MUNI/A/1018/2018, interní kód Repo.
Změněno: 16. 2. 2023 04:23, RNDr. Daniel Jakubík
Anotace
V originále
In our previous work, we have designed and implemented a synthetic metabolic pathway for 1,2,3-trichloropropane (TCP) biodegradation in Escherichia coli. Significant effects of metabolic burden and toxicity exacerbation were observed on single cell and population levels. Deeper understanding of mechanisms underlying these effects is extremely important for metabolic engineering of efficient microbial cell factories for biotechnological processes. In this paper, we present a novel mathematical model of the pathway. The model addresses for the first time the combined effects of toxicity exacerbation and metabolic burden in the context of bacterial population growth. The model is calibrated with respect to the real data obtained with our original synthetically modified E. coli strain. Using the model, we explore the dynamics of the population growth along with the outcome of the TCP biodegradation pathway considering the toxicity exacerbation and metabolic burden. On the methodological side, we introduce a unique computational workflow utilising algorithmic methods of computer science for the particular modelling problem.
