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- L'anàlisi del control metabòlic (MCA, de l'anglès Metabolic control analysis) és una infraestructura matemàtica que serveix per a descriure , metabòliques i de senyalització. L'MCA quantifica com les variables, com ara fluxos i concentracions d'espècies, depenen de paràmetres de . En particular, és capaç de descriure com les propietats dependents de la xarxa, anomenades coeficients de control, depenen de anomenades . (ca)
- تحليل التحكم الأيضي (بالإنجليزية: Metabolic control analysis) (MCA) هو نظام رياضياتي لوصف المسارات الأيضية، ومسارات نقل الإشارة، والمسارات الجينية. تحليل التحكم الأيضي يقيس كيفية اعتماد المتغيرات كالتدفق وتركيزات الأنواع الكيميائية على مقاييس الشبكة التدفقية الرياضياتية. بشكل محدد هي قادرة على وصف كيفية اعتماد الخصائص المعتمدة على الشبكة (والتي تسمى معاملات التحكم)؛ اعتمادها على والتي تسمى . (ar)
- Metabolic Control Analysis (MCA) ist eine Berechnungsmethode, mit der die Konzentrationen und Flüsse der verschiedenen Zwischenprodukte analysiert werden können, die in einem Netzwerk von Stoffwechselprozessen von der Aufnahme bis zum Ausscheiden des Endprodukts entstehen. Speziell wird der Effekt („Kontrolle“) von Änderungen in der Aktivität von Enzymen auf die Konzentrationen und Flüsse quantifiziert. (de)
- El análisis del control metabólico (ACM o MCA en inglés) o Teoría del Control Metabólico (TCM o MCT en inglés) es un desarrollo matemático para la descripción de vías metabólicas, de señalización y genéticas. ACM cuantifica cómo las variables, cómo los flujos o las concentraciones de metabolitos, dependen de los parámetros de la red en que está inmersa. En particular, es capaz de describir cómo las propiedades que dependen de la red (descritos por los coeficientes de control) dependen de las propiedades locales (descritos por los coeficientes de elasticidad) [Kacser & Burns 1973; Heinrich & Rapoport 1974; Kacser 1983; Fell & Sauro 1985. Por lo tanto, en estudios del ACM se estudia el control relativo ejercido por cada uno de los pasos (reacciones enzimáticas) en las variables del sistema (flujos y las concentraciones de metabolitos). Este control se mide mediante la aplicación de una perturbación mientras se mide o estudia el efecto en la variable de interés después de que el sistema ha alcanzado un nuevo estado estacionario. El problema inverso, es decir el cálculo de los coeficientes de elasticidad como función de los coeficientes de control, ha sido también estudiado como parte de una disciplina denominada Diseño del Control Metabólico (DCM) [Acerenza 1993].Este tipo de disciplinas (tanto el ACM como el DCM) están inmersos en la disciplina denominada biología de sistemas. El coeficiente de elasticidad: es un constructo matemático adimensional que cuantifica la capacidad de respuesta de una reacción enzimática a cambios en un parámetro (e.g. concentración de sustrato, producto, efectores, temperatura, etc.) mientras los demás parámetros permanecen constantes. Operativamente se define como el cociente entre el cambio relativo en la velocidad enzimática (v) y el cambio relativo en el parámetro (P).El valor del coeficiente de elasticidad nos proporciona, por lo tanto, una idea de la capacidad de respuesta de una reacción enzimática al cambio en un determinado parámetro. De manera más explícita, un valor alto nos dice que el sistema posee una mayor sensibilidad y una baja sensibilidad en caso contrario. El coeficiente de control: mide el cambio relativo en estado estacionario en un sistema variable (e.g. flujos o concentraciones) en respuesta a un cambio relativo en un parámetro (e.g. actividad enzimática). Los dos principales coeficientes de control son los de flujo y concentración. Es fácil demostrar que existe una relación entre el coeficiente de elasticidad, el coeficiente de control y el coeficiente de respuesta. Los coeficientes de respuesta nos dicen qué tan sensible es un flujo o la concentración de un metabolito a cambios de un efector de carácter externo (I) y se define como el cociente entre el cambio relativo en el flujo (o concentración de metabolito) y el cambio relativo del parámetro externo. Uno de los resultados fundamentales del ACM son los llamados teorema de sumación (Kacser & Burns, 1979). Estos teoremas demuestran que el control es, en principio, compartido por todas las reacciones en el sistema. Cuando el coeficiente de control con respecto a una reacción cambia, al menos el valor de otro coeficiente de control debe cambiar para compensar ese cambio. Matemáticamente estos teoremas muestra que la suma de los coeficientes de control para un flujo determinado suman uno y para un metabolito cero. Se define como reacción (o enzima) limitante, a aquella reacción (enzima) cuyo coeficiente de control de flujo es igual a la unidad. Encontrar la enzima limitante de una vía implica encontrar aquella enzima o paso que controla toda la vía convirtiéndola en un objetivo ideal para el aumento de su flujo.Los teoremas de sumación indican algunas dificultades a la hora de diseñar un fármaco que altere alguna variable metabólica, ya que en principio, implican un reparto del control. El coeficiente de control de flujo medio es el inverso de la cantidad de reacciones del sistema lo que sugiere que, para sistemas grandes, la mayor parte de los coeficientes de control de flujo serán pequeños. Una droga actuando sobre una reacción elegida al azar, tendrá baja probabilidad de producir un efecto marcado sobre el flujo de interés. Debido a la normalmente baja sensibilidad del flujo al cambio en las velocidades, para el aumento de un flujo, podría ser necesario el aumento simultáneo de más de una actividad enzimática. Este tipo de modulación múltiple es la que se encuentra en la base del método universal (Kacser & Acerenza, 1993). Un efector externo cambiará las concentraciones y los flujos del sistema. Sus efectos están caracterizados por un conjunto de coeficientes de control, denominados coeficientes de respuesta, que describen el cambio relativo en una variable del sistema causado por un cambio infinitesimal relativo en el efector.Primeramente, consideremos que el efector externo, A, afecta únicamente una de las enzimas del sistema, Ei, que cataliza la reacción vi. Entonces vi tendrá una elasticidad eviA, distinta de cero. Esta velocidad tendrá un cierto control sobre cierta variable del sistema de interés como por ejemplo, Jk, caracterizado por el coeficiente de control correspondiente: CJkvi. El efecto que produce A sobre la variable del sistema Jk puede ser calculado como el producto de ambos coeficientes y se denomina coeficiente de respuesta parcial (Kholodenko B. , 1988): Kacser en 1973 define el coeficiente de respuesta de una variable Jk, del sistema a un parámetro externo, A y lo nota: Solamente en el caso en que A afecte a una sola reacción se cumple que: En el caso en donde el efector altere varias reacciones, es demostrado por Kholodenko en 1988, que el coeficiente de respuesta a un parámetro externo es igual al promedio ponderado de los coeficientes de elasticidad con respecto al efector, donde los factores de ponderación son los coeficientes de control de las correspondientes enzimas: Cabe remarcar, que este tipo de análisis solo se aplica a sistemas en estado estacionario en donde ocurren cambios infinitesimales o muy pequeños (casos tal vez no aplicables al estudiar por ejemplo los efectos de una hormona o el “encendido y apagado” de un gen). Sin embargo, ciertos desarrollos teóricos han acortado esta brecha existente entre la teoría tradicional y sus extensiones a grandes cambios y regímenes no estacionarios. Por teoría para grandes cambios ver: (Acerenza, 2000; Acerenza & Ortega, 2007; Ainscow & Brand, 1999d; Ortega & Acerenza, 2002; Small & Kacser, 1993a) (1993b) y para sistemas alejados del estado estacionario o tiempo dependientes (Acerenza, Sauro, & Kacser, 1989; Cascante, Torres, Franco, Meléndez-Hevia, & Canela, 1991; Cascante, Meléndez-Hevia, Kholodenko, Scicilias, & Kacser, 1995; Heinrich & Reder, 1991; Meléndez-Hevia, Torres, Sicilia, & Kacser, 1990; Reijenga, Westerhoff, & Snoep, 2002) Coeficiente de regulación particional En general, cuando sobre un sistema se ejerce un cambio en un parámetro, este cambio generará una serie de cambios a lo largo de las distintas vías que terminaran repercutiendo sobre las distintas variables del sistema (flujos, concentraciones de intermediarios). En particular, si nos enfocamos sobre un paso, el cambio producido sobre éste, puede ser disecado y separado en las contribuciones que se produzcan a causa del efecto que tenga cada uno de los intermediarios metabólicos del sistema sobre él. En este sentido, el coeficiente de regulación particional (Sauro, 1990) o elasticidad condicional (Holzhutter, Jacobasch, & Bisdorff, 1985) nos dice que contribución ha tenido cada componente sobre el cambio neto que se ha producido. De esta manera, las concentraciones a las que este paso sea sensible tendrán un coeficiente de regulación particional distinto de cero, y un valor igual a cero, para aquellas concentraciones que no estén afectando el paso en estudio.El coeficiente de regulación particional sobre el flujo Jj debido a Si cuando se modifica vk se define como el producto entre tres factores: el coeficiente de elasticidad de vk con respecto a Si, el coeficiente de control de Si con respecto a vk y el inverso del coeficiente de control del flujo Jj con respecto a la velocidad vk: Sauro en su artículo de 1990, demuestra que la suma de los coeficientes de regulación particional debe ser igual a uno, o lo que es igual: Esta ecuación permite discernir en un análisis con coeficientes de regulación particional obtenidos experimentalmente, si están considerados todos los efectores internos o si falta alguno. (es)
- Metabolic control analysis (MCA) is a mathematical framework for describingmetabolic, signaling, and genetic pathways. MCA quantifies how variables,elastsuch as fluxes and species concentrations, depend on network parameters.In particular, it is able to describe how network-dependent properties,called control coefficients, depend on local properties called elasticities or Elasticity Coefficients. MCA was originally developed to describe the control in metabolic pathwaysbut was subsequently extended to describe signaling and genetic networks. MCA has sometimes also been referred to as Metabolic Control Theory, but this terminology was rather strongly opposed by Henrik Kacser, one of the founders. More recent work has shown that MCA can be mapped directly on to classical control theory and are as such equivalent. Biochemical systems theory is a similar formalism, though with rather different objectives. Both are evolutions of an earlier theoretical analysis by Joseph Higgins. (en)
- 대사조절분석(代謝調節分析, 영어: metabolic control analysis, MCA)은 물질대사, 신호전달 및 를 설명하기 위한 수학적 프레임워크이다. 대사조절분석은 플럭스 및 화학종의 농도와 같은 변수가 네트워크 매개 변수에 어떻게 의존하는지를 정량화한다. 특히 조절 계수라고 하는 네트워크 의존적 속성이 탄성이라는 로컬 속성에 어떻게 의존하는 지를 설명할 수 있다. (ko)
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- L'anàlisi del control metabòlic (MCA, de l'anglès Metabolic control analysis) és una infraestructura matemàtica que serveix per a descriure , metabòliques i de senyalització. L'MCA quantifica com les variables, com ara fluxos i concentracions d'espècies, depenen de paràmetres de . En particular, és capaç de descriure com les propietats dependents de la xarxa, anomenades coeficients de control, depenen de anomenades . (ca)
- تحليل التحكم الأيضي (بالإنجليزية: Metabolic control analysis) (MCA) هو نظام رياضياتي لوصف المسارات الأيضية، ومسارات نقل الإشارة، والمسارات الجينية. تحليل التحكم الأيضي يقيس كيفية اعتماد المتغيرات كالتدفق وتركيزات الأنواع الكيميائية على مقاييس الشبكة التدفقية الرياضياتية. بشكل محدد هي قادرة على وصف كيفية اعتماد الخصائص المعتمدة على الشبكة (والتي تسمى معاملات التحكم)؛ اعتمادها على والتي تسمى . (ar)
- Metabolic Control Analysis (MCA) ist eine Berechnungsmethode, mit der die Konzentrationen und Flüsse der verschiedenen Zwischenprodukte analysiert werden können, die in einem Netzwerk von Stoffwechselprozessen von der Aufnahme bis zum Ausscheiden des Endprodukts entstehen. Speziell wird der Effekt („Kontrolle“) von Änderungen in der Aktivität von Enzymen auf die Konzentrationen und Flüsse quantifiziert. (de)
- 대사조절분석(代謝調節分析, 영어: metabolic control analysis, MCA)은 물질대사, 신호전달 및 를 설명하기 위한 수학적 프레임워크이다. 대사조절분석은 플럭스 및 화학종의 농도와 같은 변수가 네트워크 매개 변수에 어떻게 의존하는지를 정량화한다. 특히 조절 계수라고 하는 네트워크 의존적 속성이 탄성이라는 로컬 속성에 어떻게 의존하는 지를 설명할 수 있다. (ko)
- El análisis del control metabólico (ACM o MCA en inglés) o Teoría del Control Metabólico (TCM o MCT en inglés) es un desarrollo matemático para la descripción de vías metabólicas, de señalización y genéticas. ACM cuantifica cómo las variables, cómo los flujos o las concentraciones de metabolitos, dependen de los parámetros de la red en que está inmersa. En particular, es capaz de describir cómo las propiedades que dependen de la red (descritos por los coeficientes de control) dependen de las propiedades locales (descritos por los coeficientes de elasticidad) [Kacser & Burns 1973; Heinrich & Rapoport 1974; Kacser 1983; Fell & Sauro 1985. Por lo tanto, en estudios del ACM se estudia el control relativo ejercido por cada uno de los pasos (reacciones enzimáticas) en las variables del sistema ( (es)
- Metabolic control analysis (MCA) is a mathematical framework for describingmetabolic, signaling, and genetic pathways. MCA quantifies how variables,elastsuch as fluxes and species concentrations, depend on network parameters.In particular, it is able to describe how network-dependent properties,called control coefficients, depend on local properties called elasticities or Elasticity Coefficients. More recent work has shown that MCA can be mapped directly on to classical control theory and are as such equivalent. (en)
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