Islam y coautores publicó una extensa revisión centrada en la disección de la vía metabólica C4 para su uso en plantas C3.
En una sección, los autores solicitan enfoques experimentales y teóricos colaborativos para diseccionar la maquinaria fotosintética C4 y los sistemas de plantas en su conjunto para permitir una comprensión integral de la red metabólica en las plantas C4. Se necesitan enfoques computacionales como el análisis de equilibrio de flujo (FBA) para interpretar los datos experimentales del análisis de flujo metabólico (MFA) en el contexto de la distribución del flujo metabólico entre las vías. Por el contrario, los modelos de redes metabólicas requieren insumos experimentales para validar y mejorar los modelos reconstruidos.
Imagen de Islam et al. 2018.
Los autores describen las limitaciones a la integración de enfoques experimentales y teóricos. Por ejemplo, el uso de modelos de redes metabólicas en MFA de estado estacionario tiene una aplicación limitada a los sistemas biológicos fotoautotróficos debido a cambios diurnos significativos en el flujo metabólico. La MFA no estacionaria también presenta desafíos: simplificaciones en el modelado de redes, como la acumulación de grupos o el descuido del metabolismo de almacenamiento. Además, falta un flujo de trabajo estándar para las mediciones del tamaño de la piscina. Los modelos cinéticos capturan la dinámica de las redes metabólicas pero también tienen limitaciones. Requieren grandes cantidades de datos experimentales para estimar los parámetros requeridos. Además, la mayoría de las leyes de velocidad utilizadas para caracterizar la cinética enzimática no son lineales, lo que hace que sea computacionalmente intratable iterar sobre el sistema de ecuaciones en sistemas moderadamente grandes. El enfoque de Monte Carlo evita la necesidad de parámetros cinéticos al crear un conjunto de modelos a través del muestreo de parámetros, pero tiene sus propios obstáculos.
El documento concluye que los estudios colaborativos son esenciales y que los investigadores deben identificar y compartir las preguntas específicas que se deben abordar.
