Non-equilibrium model approaches for genetic systems

Abstract

[ES] El estudio metabólico de microorganismos brinda la oportunidad de comprender su funcionamiento para modificar su red metabólica y transformarlos en potenciales plataformas industriales. Los actuales modelos metabólicos no incluyen aspectos limitantes de la maquinaria celular, como límites máximos al volumen celular, número máximo de ribosomas o copias de ARN mensajero y, por eso, suelen sobreestimar la capacidad de producción de metabolitos del organismo incluso aunque haya suficientes recursos en el ambiente. Tl presente trabajo pretender abordar el problema mediante una metodología de optimización multiobjetivo mediante algoritmos diferenciales evolutivos de manera que se puedan incluir dichas restricciones de asignación de recursos celulares en el estudio de optimización metabólica. Para ello, se incorporarán nuevas restricciones no lineales en forma de funciones que reducirán el espacio de soluciones del sistema.

[EN] The metabolic study of microorganisms provides the opportunity to understand their functioning, to modify their metabolic network, and to transform them into potential industrial platforms. Current metabolic models do not include limiting aspects of cellular machinery, such as maximum cell volume limits, the maximum number of ribosomes or copies of RNA messenger and, therefore, tend to overestimate the microorganism's metabolic production capacity even if there are sufficient resources in the environment. The present work intends to address the problem through a multiobjective optimization methodology through evolutionary differential algorithms so that these restrictions on the allocation of cellular resources can be included in the metabolic optimization study. For this, new non-linear restrictions will be incorporated in the form of functions that will reduce the space of system solutions.