Computational study of metabolic networks using Flux Balance Analysis (Bachelor thesis)
Σιμογιάννης, Σωτήριος/ Simogiannis, Sotirios
Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Σιμογιάννης, Σωτήριος | el |
| dc.contributor.author | Simogiannis, Sotirios | en |
| dc.date.accessioned | 2026-07-10T11:29:54Z | - |
| dc.identifier.uri | https://repo.lib.duth.gr/jspui/handle/123456789/22653 | - |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
| dc.subject | Flux balance analysis | en |
| dc.subject | Succinic acid | en |
| dc.subject | Growth-coupled production | en |
| dc.subject | Σύζευξη παραγωγής ανάπτυξης | el |
| dc.subject | Ηλεκτρικό οξύ | el |
| dc.subject | Ανάλυση ισοζυγίου ροών | el |
| dc.title | Υπολογιστική μελέτη μεταβολικών δικτύων με χρήση της Ανάλυσης Ισοζυγίου Ροών (Flux Balance Analysis) | el |
| dc.title | Computational study of metabolic networks using Flux Balance Analysis | en |
| heal.type | bachelorThesis | - |
| heal.generalDescription | Βιβλιογραφία : σ. 103 - 107 | el |
| heal.classification | Thermodynamics | en |
| heal.dateAvailable | 2029-07-09T21:00:00Z | - |
| heal.language | el | en |
| heal.access | embargo-3 | - |
| heal.recordProvider | Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης. Σχολή Επιστημών Υγείας. Τμήμα Μοριακής Βιολογίας και Γενετικής | el |
| heal.publicationDate | 2026-07-01 | - |
| heal.abstract | Σε μια εποχή όπου η βιοτεχνολογία εξελίσσεται συνεχώς και η ανάγκη για ανεξαρτητοποίηση από τα ορυκτά καύσιμα είναι πιο επίκαιρη από ποτέ, ο στοχευμένος σχεδιασμός τροποποιημένων βακτηριακών στελεχών που παράγουν βιομηχανικά σημαντικούς μεταβολίτες, αποτελεί κύριο στόχο της μεταβολικής μηχανικής και κατ’ επέκταση ολόκληρου του τομέα της βιοτεχνολογίας. Στην παρούσα εργασία, έγινε ενδελεχής υπολογιστική μελέτη του βασικού (core μοντέλο) και του γονιδιωματικής κλίμακας (iJO1366 μοντέλο) μεταβολικού δικτύου της E.coli χρησιμοποιώντας την ανάλυση ισοζυγίου ροών (Ebrahim et al., 2013, BMC Syst. Biol.) και την θερμοδυναμικά περιορισμένη εκδοχή αυτής (TFA) (Salvy et al., 2019, Nat. Commun.), προκειμένου να σχεδιαστούν στελέχη τα οποία αφενός αναπτύσσονται με έναν βιώσιμο ρυθμό, αφετέρου παράγουν σε μεγάλες ποσότητες κρίσιμους μεταβολίτες, όπως το ηλεκτρικό και το γαλακτικό οξύ σε αερόβιες και αναερόβιες συνθήκες. Η έρευνα έδειξε ότι τα σχεδιαζόμενα στελέχη του core μοντέλου, σε αναερόβιες συνθήκες, πετύχαιναν ισχυρή σύζευξη παραγωγής – ανάπτυξης και υψηλές αποδόσεις σε προϊόν. Από την άλλη τα στελέχη που σχεδιάστηκαν για να παράγουν τους συγκεκριμένους μεταβολίτες σε αερόβιες συνθήκες σημείωσαν, κατά μέσο όρο, πιο ασθενή σύζευξη παραγωγής – ανάπτυξης και μικρότερες αποδόσεις σε προϊόν. Αντίθετα, τα σχεδιαζόμενα στελέχη του iJO1366 μοντέλου σε αναερόβιες συνθήκες παρουσίασαν ασθενή σύζευξη παραγωγής – ανάπτυξης, αλλά υψηλές αποδόσεις σε προϊόν. Όσον αφορά τις αερόβιες συνθήκες, τα στελέχη που δημιουργήθηκαν παρουσίασαν αποκλειστικά δυνητική σύζευξη παραγωγής ανάπτυξης και η απόδοση τους σε προϊόν ήταν χαμηλότερη από αυτήν των αναερόβιων στελεχών, αποδεικνύοντας την σημασία των αναερόβιων συνθηκών στην παραγωγή ηλεκτρικού και γαλακτικού οξέος . | el |
| heal.abstract | In an era where biotechnology is constantly evolving and the need for independence from fossil fuels is more relevant than ever, the targeted design of modified bacterial strains that produce industrially important metabolites constitutes a primary goal of metabolic engineering and, by extension, the entire field of biotechnology. In the present study, a thorough computational analysis of the core and the genome-scale (iJO1366) metabolic networks of Escherichia coli was performed. Flux Balance Analysis (FBA) (Ebrahim et al., 2013, BMC Syst. Biol.) and its thermodynamically constrained version (TFA) (Salvy et al., 2019, Nat. Commun.) were utilized to design strains that, on one hand, grow at a viable rate and, on the other hand, produce high amounts of critical metabolites, such as succinic and lactic acid, under aerobic and anaerobic conditions. The research demonstrated that the designed strains of the core model, under anaerobic conditions, achieved strong growth-coupled production and high product yields. Conversely, the strains designed to produce these specific metabolites under aerobic conditions exhibited, on average, weaker growth-coupled production and lower product yields. In contrast, the designed strains of the iJO1366 model under anaerobic conditions presented weak growth-coupled production yet maintained high product yields. Regarding aerobic conditions, the developed strains exhibited solely potential growth-coupled production, and their product yield was lower than that of the anaerobic strains, demonstrating the critical importance of anaerobic conditions for the optimal production of succinic and lactic acid. | en |
| heal.advisorName | Μπουλουγούρης, Γεώργιος | el |
| heal.committeeMemberName | Μπουλουγούρης, Γεώργιος | el |
| heal.committeeMemberName | Boulougouris, Georgios | el |
| heal.academicPublisher | Τμήμα Μοριακής Βιολογίας και Γενετικής | el |
| heal.academicPublisherID | duth | en |
| heal.numberOfPages | 107 σ. | el |
| heal.fullTextAvailability | true | - |
| heal.type.en | Bachelor thesis | en |
| heal.type.el | Προπτυχιακή/Διπλωματική εργασία | el |
| Appears in Collections: | ΤΜΗΜΑ ΜΟΡΙΑΚΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ & ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ-ΠΕ | |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| SimogiannisS_2026.pdf | Πτυχιακή εργασία | 4.92 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Please use this identifier to cite or link to this item:
This item is a favorite for 0 people.
https://repo.lib.duth.gr/jspui/handle/123456789/22653
http://dx.doi.org/10.26257/heal.duth.21327
This item is licensed under a Creative Commons License
