Модуль fluxModelingProtocols по конструированию фреймовых моделей потоков метаболитов в клетках человека

Ссылка на модуль

https://gitea.sysbio.ru/kazfdr/fluxModelingProtocols

Данный программный модуль представляет собой серию вычислительных протоколов по анализу метаболических моделей. Протоколы базируются на подходе FBA (Flux Balance analysis или методы анализа баланса потоков). Это активно развивающаяся методология полногеномного анализа метаболизма живых организмов. На данный момент ключевая база данных потоковых моделей BIGG (bigg.ucsd.edu/models) содержит 108 моделей, 4-е из которых посвящены вопросам метаболизма человека (human metabolism, erythrocyte metabolism, metabolic signature for aspirin resistance). Подход FBA позволяет качественно оценивать изменения метаболических потоков при изменениях условий среды. Позволяет оценивать проявления нехватки или избытка ключевых метаболитов.

Модуль реализован на языке программирования Python в виде «блокнота» системы Jupyter. Это последовательный набор шагов с комментариями по каждому из этапов. Вычислительное ядро базируется на открытой библиотеке CobraPy (cobrapy.readthedocs.io). На данный момент присутствуют протоколы по следующим задачам: создание модели по аннотированному геному, оценка метаболических потоков в ограничениях условий среды, визуализация результатов моделирования.

Описание входных данных

Для работы протоколов необходимы: 1) потоковая модель для анализа, оформленная как JSON файл в инструменте CobraPy (cobrapy.readthedocs.io). Возможна работа с моделями, представленными в формате SBML (sbml.org); 2) набор целевых ограничений на потоки, оформленные или как часть модели или как отдельные таблицы в виде *.csv файлов.

Описание выходных данных

Выходными данными являются результирующие величины потоков метаболических реакций в табличном виде в *.csv файлах. Эти файлы могут быть использованы сторонними библиотеками для обработки и визуализации результатов в виде графиков и диаграмм.