Mantarda hücreiçi metabolizma kinetiği kullanılarak büyüme ve yayılım için spatiotemporal model geliştirilmesi

Filamante fungiler biyoteknoloji alanında üretimler için önemli kaynaklardır. Ancak üretim kapasiteleri morfolojilerindeki limitasyonlar nedeniyle düşüktür. Özellikle salgılanan ürünler için filamente form ve üreme içinde pellet formu daha uygundur. Kritik biyokütle gerekliliği göz önünde bulundurulmadan yeterli seviyede ürün edilememektedir. Aynı şekilde sadece üreme göz önünde bulundurulduğunda büyümeye bağlı olmayan ürünler için verim sağlanamamaktadır. Sonuç olarak pellet veya filamente formun fungilerde optimizasyonu biyoteknoloji endüstrisi önemlidir. S.cerevisiae hem pellet hem de yalancı hif olarak adlandırılan ara forma sahiptir. Bu tür, endüstriyel fungilerin optimizasyonunun nasıl olması gerektiği konusunda araştırılmaktadır. Büyüme ve üretim arasındaki etkileşimi daha iyi anlamak için fungal merkez metabolizmayı içeren bir spatiotemporal model (uzay ve zaman bağlı olarak değişen) bir model geliştirilmiştir. Bu yapılırken S. cerevisiae tarafından katı hal fermentasyonunda yalancı hiflerle büyümesi taklit edilmiştir. Bunun için kütle dengelerine bağlı olarak hücrelerin zaman ve uzaya bağlı olarak büyümeleri ve yayılmaları kısmı diferansiyel denklemler kullanılarak açıklanmıştır. Bu denklemler çizgi metodu kullanılarak uzayı iki boyuta indirgemiştir. Yapılan model büyümeyi hücre içi Ergosterol seviyelerinin bir fonksiyonu olarak kabul edip altında yatan metabolizmayı göz önünde bulundurmaktadır. Bu metabolizma asetattan başlayıp mevalonat ve Ergosterol yolaklarını içermektedir. Ayrıca asetat üretimi direkt olarak glukoza bağlatılıp merkez metabolizmanın basitleştirilmiş bir formu da yapılmıştır. Bu model farklı hücresel işlemler arasında enerji dağılımına bağlı olarak büyüme ve üretim arasındaki ilişkinin, patojenik fungilerin yayılmalarını ve saldırmalarını, ve hücre içi reaksiyon kinetiğinin fenotipe etkisininin araştırılmasında kullanılabilir.