Islã e co-autores publicaram uma extensa revisão focada na dissecação da via metabólica C4 para uso em plantas C3.
Em uma seção, os autores pedem abordagens experimentais e teóricas colaborativas para dissecar o maquinário fotossintético C4 e os sistemas vegetais como um todo para permitir uma compreensão abrangente da rede metabólica em plantas C4. Abordagens computacionais como análise de balanço de fluxo (FBA) são necessárias para interpretar dados experimentais de análise de fluxo metabólico (MFA) no contexto da distribuição do fluxo metabólico entre as vias. Por outro lado, os modelos de rede metabólica requerem entradas experimentais para validar e melhorar os modelos reconstruídos.
Imagem da islão et al. 2018.
Os autores descrevem as limitações para a integração de abordagens experimentais e teóricas. Por exemplo, o uso de modelos de rede metabólica em MFA em estado estacionário limitou a aplicação a sistemas biológicos fotoautotróficos devido a mudanças diurnas significativas no fluxo metabólico. A MFA não estacionária também apresenta desafios: simplificações na modelagem de rede, como aglomeração de pool ou negligenciar o metabolismo de armazenamento. Além disso, falta um fluxo de trabalho padrão para medições de tamanho de piscina. Os modelos cinéticos capturam a dinâmica das redes metabólicas, mas também têm limitações. Eles exigem grandes quantidades de dados experimentais para estimar os parâmetros necessários. Além disso, a maioria das leis de velocidade usadas para caracterizar a cinética da enzima são não lineares, tornando computacionalmente intratável iterar sobre o sistema de equações em sistemas moderadamente grandes. A abordagem de Monte Carlo contorna a necessidade de parâmetros cinéticos criando um conjunto de modelos por meio de amostragem de parâmetros, mas tem seus próprios obstáculos.
O artigo conclui que os estudos colaborativos são essenciais e os pesquisadores devem identificar e compartilhar as questões específicas a serem abordadas.
