BOKU - Universität für Bodenkultur Wien - Forschungsinformationssystem
Gewählte Dissertation:
Sarah Noel Galleguillos Rioboo
(2019):
New constraint-based methods to characterize Chinese hamster ovary cell metabolism.
Dissertation - Institut für Biotechnologie,
BOKU-Universität für Bodenkultur,
pp 89.
UB BOKU
obvsg
FullText
- Abstract:
- Zelllinien aus Ovarien des Chinesischen Zwerghamsters (in English CHO für Chinese Hamster Ovary) sind die wichtigsten Zelllinien, die in der biotechnologischen Herstellung von Biopharmazeutika verwendet werden. Daher besteht großes Interesse an der Optimierung der entsprechenden Produktionsprozesse. Um rationale Strategien zur Steigerung der Proteinausbeute zu entwickeln, ist ein mechanistisches, systemweites Verständnis der zellulären Prozesse unerlässlich. Genomweite, metabolische Modelle zusammen mit Beschränkungs-basierten Simulationen bieten nicht nur eine rationale Grundlage für die Integration biologischer Hochdurchsatzdaten, sondern auch einen mathematischen Rahmen, um ein solches systemweites Verständnis zu erlangen. Kürzlich wurde von der wissenschaftlichen Gemeinschaft, das erste Stoffwechselmodell für CHO veröffentlicht. Dadurch kann jetzt das gesamte Potenzial der Beschränkungs-basierten Modellierung genutzt werden, um die Mechanismen der Proteinproduktion in CHO aufzuklären. Ziel dieser Dissertation war es, Beschränkungs-basierte Methoden zur Untersuchung des CHO Stoffwechsels zu entwickeln und metabolische Flaschenhälse im Energiestoffwechsel zu identifizieren, deren Behebung dann zu einer erhöhten Proteinproduktion führt. Mehrere biochemische Reaktionen und gesamte Stoffwechselwege, die mit der Proteinproduktion unter verschiedenen experimentellen Bedingungen korrelieren und sich daher besonders als Ziele für biotechnologische Eingriffe in den Energiestoffwechsel eignen, konnten identifiziert werden. Zusätzlich entwickelte ich einen neuen Ansatz, der auf Konzepten der konvexen Geometrie beruht und zur Charakterisierung der phänotypischen Fähigkeiten (Produktionshüllen) eines Organismus verwendet werden kann. Im Gegensatz zu derzeit verfügbaren Methoden kann dieser Algorithmus gleichzeitig auf mehrere relevante Reaktionen angewendet werden, um alle möglichen stationären Flussverteilungen bei verkürzter Rechenzeit zu charakterisieren.
- Betreuer: Borth Nicole
- 1. Berater: Oostenbrink Chris
- 2. Berater: Zanghellini Hans Jürgen