Кіріспе
Метаболизмді бақылау Метаболизмді бақылау талдауы (МТТ) - метаболизмді, сигнал беруді және генетикалық жолдарды сипаттау үшін математикалық негіздеме. MCA ағындар мен түрлердің шоғырлануы сияқты айнымалылардың желі параметрлеріне қалай тәуелді екенін өлшеуге мүмкіндік береді. Әсіресе, ол бақылау коэффициенттері деп аталатын желіге тәуелді қасиеттердің икемділік немесе икемділік коэффициенттері деп аталатын жергілікті қасиеттерге қалай тәуелді екенін сипаттай алады. МСА бастапқыда метаболистік жолдарды бақылау үшін жасалды, бірақ кейіннен сигналды және генетикалық желілерді сипаттауға кеңейтілді. МСА кейде метаболикалық бақылау теориясы деп те аталады, бірақ бұл терминологияға негізін қалаушылардың бірі Хенрик Кацсер қатты қарсылық білдірді. Соңғы жұмыстар MCA-ны тікелей классикалық басқару теориясына сәйкестендіруге болатындығын және осындай эквивалентті екенін көрсетті. Биохимиялық жүйелер теориясы (БХЖ) ұқсас формализм, бірақ мүлдем басқа мақсаттармен. Екеуі де Джозеф Хиггинстің бұрынғы теориялық талдауларының эволюциясы. Химиялық реакция желісі теориясы - бұл МСА мен БТТ-мен қатар, бірақ математикалық тұрғыдан формальды тәсілмен өте көп кездесетін тағы бір теориялық негіз. Оның басымдығы, ең алдымен, динамикалық тұрақтылық критерийлері мен бұқаралық іс-қимыл желілеріне байланысты теоремалар. Соңғы жылдары бұл салада МСА мен BST-ге ұқсас, тіпті бірдей емес сезімталдық талдауы да жасалды.
Metabolic control analysis (MCA) is a mathematical framework for describing
metabolic, signaling, and genetic pathways. MCA quantifies how variables, such 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 pathways
but 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 (BST) is a similar formalism, though with rather different objectives. Both are evolutions of an earlier theoretical analysis by Joseph Higgins. Chemical reaction network theory is another theoretical framework that has overlap with both MCA and BST but is considerably more mathematically formal in its approach. It's emphasis is primarily on dynamic stability criteria and related theorems associated with mass action networks. In more recent years the field has also developed a sensitivity analysis which is similar if not identical to MCA and BST.
Қорытындылау теоремалары
Ағындылық бақылау жиынтығы теоремасын Кацсер/Бернс тобы өз бетінше ашқан.
Классикалық бақылау теориясымен байланысы
Классикалық басқару теориясы - инженерлік процестер мен машиналарда динамикалық жүйелерді басқарумен айналысатын математиканың саласы. 2004 жылы Брайан Ингаллс классикалық бақылау теориясы мен метаболикалық бақылаудың талдауы бірдей екенін көрсеткен мақала жариялады. Тек бір айырмашылық, метаболикалық бақылау талдауы жиілік доменінде берілген кезде нөлдік жиілік жауаптарына шектелген, ал классикалық бақылау теориясы мұндай шектеуді енгізбейді. Басқа маңызды айырмашылық - классикалық бақылау теориясында стехиометрия және массаны сақтау туралы түсінік жоқ, бұл оны пайдалануды қиындатады, сонымен қатар пайдалы биологиялық түсінік беретін стехиометриялық желілерге тән құрылымдық қасиеттерді танымайды.