Vom Genom zum Modell : Qualitative Verbesserung der Funktionsvorhersage von Enzymen und Abbildung der Information auf einem Stoffwechselnetzwerk

Die Systembiologie versucht Organismen in ihrer Gesamtheit zu verstehen. Hierfür werden Modelle von Organismen erstellt und anschließend analysiert. Um das metabolische Verhalten eines Organismus simulieren zu können, ist es essentiell, einen umfassenden Überblick über seinen Vorrat an Enzymen zu haben. Hierfür kann man auf die Genomannotationen von entsprechenden Datenbanken zurückgreifen. Es hat sich allerdings herausgestellt, dass die Annotationen dieser Datenbanken nicht immer identisch sind. Somit ergibt sich die Schwierigkeit zu entscheiden, welche der Informationen als richtig angesehen wird. Auch konnte gezeigt werden, dass nur mit den kombinierten Daten mehrerer Quellen eine umfassende Informationsabdeckung erreicht werden konnte. Um ein umfassendes Bild des Enzymvorrats eines Organismus zu erhalten, wurde das Programm EnzymeDetector entwickelt. Es liefert eine integrierte Genomannotation, welche den aktuellen Wissensstand repräsentiert. Die zusammengeführten Annotationsquellen werden relativ zueinander gewertet basierend auf einer Auswertung der Quellen gegen einen Wahrheitswert. Nur so ist es möglich zu entscheiden, welche der gefundenen Annotationen für ein Gen die richtige ist. Die Daten aus dem EnzymeDetector können dann auf der mitentwickelten Stoffwechselkarte visualisiert werden. Dies erleichtert die Auswertung der Daten und das Auffinden von Lücken im Stoffwechsel im Zuge der Modellierung. Durch den Zusammenschluss der vorgestellten Programme wird das Erstellen von Modellen basierend auf der Genomannotation erleichtert. Es können Schritte automatisiert ausgeführt werden, die vorher zeitaufwendig manuell erledigt werden mussten. Die Integration der Vielzahl an Datenquellen wäre manuell kaum realisierbar. Auch wenn weiterhin noch eine manuelle Erweiterung der Genomannotation vonnöten ist, so bieten die Programme doch eine große Hilfe.