02.10.2025, 14:00 Uhr

Universität Wien
Besprechungsraum 4.34
Währinger Str. 29
1090 Wien

Titel: Metabolic Modelling of the Archaeon Nitrososphaera viennensis

Kurzfassung:
Das Hauptziel dieser Masterarbeit war die Anwendung verschiedener Ansätze zur Modellierung des Metabolismus von Nitrososphaera viennensis, einem Archaeon, das in der Lage ist, Ammoniak zu Nitrit zu oxidieren. Ausgangspunkt war das metabolische Modell, das von Rustem Musaev entwickelt wurde. Der erste Teil des Projekts konzentrierte sich auf die Verbesserung dieses Modells, was in erster Linie das Ausbalancieren biochemischer Reaktionen innerhalb von Stoffwechselwegen sowie die Zuweisung geeigneter Genannotationen umfasste, um die Konsistenz des Modells zu erhöhen und Unklarheiten zu reduzieren.
In den folgenden Schritten wurden eine Flux Balance Analysis (FBA) sowie abschließend eine Resource Balance Analysis (RBA) durchgeführt, um einen genaueren Vergleich der Metabolitflüsse zu ermöglichen. Ziel dieses Vergleichs war es, ein klareres Verständnis der metabolischen Eigenschaften von N. viennensis zu gewinnen. Zur Erstellung des RBA-Modells wurden mehrere Anpassungen an der ursprünglich von Ana Bulović und Kolleg:innen entwickelten Software RBApy sowie an den Systems Biology Markup Language (SBML/XML)-Modelldateien vorgenommen. Diese Änderungen umfassten unter anderem die Anpassung von Benennungen und die Ergänzung von Reaktionen, die für die Modellierung von Translationsprozessen erforderlich sind. Mit den vorliegenden FBA-und RBA-Modellen wurde eine vergleichende Analyse durchgeführt, die die Gemeinsamkeiten und Unterschiede der beiden Ansätze herausstellte. Zusätzlich wurde im Rahmen der RBA-Modellierung eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt. Diese hob die Bedeutung enzymbezogener Parameter, insbesondere katalytischer Konstanten, für die Vorhersage des Metabolismus hervor und zeigte mögliche zukünftige Verbesserungsrichtungen für die Genauigkeit der Flusssimulationen auf.
Obwohl das Projekt aussagekräftige und interpretierbare Ergebnisse lieferte, bleiben einige Aspekte-wie der Metabolitfluss in zentralen Stoffwechselwegen und die Verfügbarkeit kinetischer Enzymdaten-noch unklar. Diese Bereiche bieten Ansätze für zukünftige Arbeiten und sind entscheidend für eine genauere und umfassendere Darstellung der metabolischen Funktionen und Umweltinteraktionen von Nitrososphaera viennensis.