Análisis de control metabólico
El análisis de control metabólico ( ACM ) es un marco matemático para describir vías metabólicas , de señalización y genéticas . MCA cuantifica cómo las variables, como los flujos y las concentraciones de especies , dependen de los parámetros de la red . En particular, es capaz de describir cómo las propiedades dependientes de la red, llamadas coeficientes de control , dependen de las propiedades locales llamadas elasticidades . [1] [2] [3]
MCA se desarrolló originalmente para describir el control en las vías metabólicas, pero posteriormente se amplió para describir las redes genéticas y de señalización . En ocasiones, a la MCA también se la denomina Teoría del Control Metabólico, pero Henrik Kacser , uno de los fundadores, se opuso enérgicamente a esta terminología [ cita requerida ] .
Trabajos más recientes [4] han demostrado que MCA se puede asignar directamente a la teoría de control clásica y, como tal, son equivalentes.
La teoría de sistemas bioquímicos [5] es un formalismo similar , aunque con objetivos bastante diferentes. Ambos son evoluciones de un análisis teórico anterior de Joseph Higgins. [6]
Un coeficiente de control [7] [8] [9] mide el cambio relativo de estado estacionario en una variable del sistema, por ejemplo, el flujo de la ruta (J) o la concentración de metabolitos (S), en respuesta a un cambio relativo en un parámetro , por ejemplo, la actividad enzimática o la tasa de estado estacionario ( ) del paso i. Los dos coeficientes de control principales son los coeficientes de control de flujo y concentración. Los coeficientes de control de flujo están definidos por
El teorema de suma de control de flujo fue descubierto de forma independiente por el grupo de Kacser/Burns y el grupo de Heinrich/Rapoport a principios de los años setenta y finales de los sesenta. El teorema de suma de control de flujo implica que los flujos metabólicos son propiedades sistémicas y que su control es compartido por todas las reacciones en el sistema. Cuando una sola reacción cambia su control del flujo, esto se compensa con cambios en el control del mismo flujo por parte de todas las demás reacciones.