Published January 1, 2013 | Version v1
Publication Open

The evolution of genome-scale models of cancer metabolism

Creators

  • 1. Brigham Young University
  • 2. American University in Cairo

Description

The importance of metabolism in cancer is becoming increasingly apparent with the identification of metabolic enzyme mutations and the growing awareness of the influence of metabolism on signaling, epigenetic markers, and transcription. However, the complexity of these processes has challenged our ability to make sense of the metabolic changes in cancer. Fortunately, constraint-based modeling, a systems biology approach, now enables one to study the entirety of cancer metabolism and simulate basic phenotypes. With the newness of this field, there has been a rapid evolution of both the scope of these models and their applications. Here we review the various constraint-based models built for cancer metabolism and how their predictions are shedding new light on basic cancer phenotypes, elucidating pathway differences between tumors, and dicovering putative anti-cancer targets. As the field continues to evolve, the scope of these genome-scale cancer models must expand beyond central metabolism to address questions related to the diverse processes contributing to tumor development and metastasis.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

أصبحت أهمية الأيض في السرطان واضحة بشكل متزايد مع تحديد طفرات الإنزيم الأيضي والوعي المتزايد بتأثير الأيض على الإشارات والعلامات اللاجينية والنسخ. ومع ذلك، فإن تعقيد هذه العمليات قد تحدى قدرتنا على فهم التغيرات الأيضية في السرطان. لحسن الحظ، فإن النمذجة القائمة على القيود، وهي نهج بيولوجي للأنظمة، تمكن المرء الآن من دراسة استقلاب السرطان بالكامل ومحاكاة الأنماط الظاهرية الأساسية. مع حداثة هذا المجال، كان هناك تطور سريع لكل من نطاق هذه النماذج وتطبيقاتها. نستعرض هنا النماذج المختلفة القائمة على القيود المبنية على استقلاب السرطان وكيف تلقي تنبؤاتها ضوءًا جديدًا على الأنماط الظاهرية الأساسية للسرطان، وتوضح اختلافات المسار بين الأورام، وتزيل الأهداف المفترضة المضادة للسرطان. مع استمرار تطور المجال، يجب أن يتوسع نطاق نماذج السرطان هذه على نطاق الجينوم إلى ما هو أبعد من الأيض المركزي لمعالجة الأسئلة المتعلقة بالعمليات المتنوعة التي تساهم في تطور الورم والانبثاث.

Translated Description (French)

L'importance du métabolisme dans le cancer devient de plus en plus évidente avec l'identification des mutations enzymatiques métaboliques et la prise de conscience croissante de l'influence du métabolisme sur la signalisation, les marqueurs épigénétiques et la transcription. Cependant, la complexité de ces processus a remis en question notre capacité à donner un sens aux changements métaboliques dans le cancer. Heureusement, la modélisation basée sur les contraintes, une approche de biologie des systèmes, permet désormais d'étudier l'ensemble du métabolisme du cancer et de simuler des phénotypes de base. Avec la nouveauté de ce domaine, il y a eu une évolution rapide à la fois de la portée de ces modèles et de leurs applications. Nous passons ici en revue les différents modèles basés sur les contraintes construits pour le métabolisme du cancer et comment leurs prédictions apportent un nouvel éclairage sur les phénotypes de base du cancer, élucident les différences de voies entre les tumeurs et recouvrent des cibles anticancéreuses présumées. Alors que le domaine continue d'évoluer, la portée de ces modèles de cancer à l'échelle du génome doit aller au-delà du métabolisme central pour répondre aux questions liées aux divers processus contribuant au développement des tumeurs et aux métastases.

Translated Description (Spanish)

La importancia del metabolismo en el cáncer es cada vez más evidente con la identificación de mutaciones enzimáticas metabólicas y la creciente conciencia de la influencia del metabolismo en la señalización, los marcadores epigenéticos y la transcripción. Sin embargo, la complejidad de estos procesos ha desafiado nuestra capacidad para dar sentido a los cambios metabólicos en el cáncer. Afortunadamente, el modelado basado en restricciones, un enfoque de biología de sistemas, ahora permite estudiar la totalidad del metabolismo del cáncer y simular fenotipos básicos. Con la novedad de este campo, se ha producido una rápida evolución tanto del alcance de estos modelos como de sus aplicaciones. Aquí revisamos los diversos modelos basados en restricciones construidos para el metabolismo del cáncer y cómo sus predicciones están arrojando nueva luz sobre los fenotipos básicos del cáncer, dilucidando las diferencias de vías entre los tumores y descubriendo supuestas dianas anticancerígenas. A medida que el campo continúa evolucionando, el alcance de estos modelos de cáncer a escala genómica debe expandirse más allá del metabolismo central para abordar cuestiones relacionadas con los diversos procesos que contribuyen al desarrollo tumoral y la metástasis.

Files

pdf.pdf

Files (2.7 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:6fc692721530254339a9f5ca05e9bbe5
2.7 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تطور نماذج استقلاب السرطان على نطاق الجينوم
Translated title (French)
L'évolution des modèles à l'échelle du génome du métabolisme du cancer
Translated title (Spanish)
La evolución de los modelos a escala genómica del metabolismo del cáncer

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2062581381
DOI
10.3389/fphys.2013.00237

Is supplement to
https://openalex.org/W4366603091 (Other)
https://openalex.org/W4280543773 (Other)
https://openalex.org/W4241523039 (Other)
https://openalex.org/W2953727082 (Other)
https://openalex.org/W2387622493 (Other)
https://openalex.org/W2366083136 (Other)
https://openalex.org/W2360028903 (Other)
https://openalex.org/W2330598502 (Other)
https://openalex.org/W1932132538 (Other)
https://openalex.org/W178231042 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1982013068
  • https://openalex.org/W1989773675
  • https://openalex.org/W1991429659
  • https://openalex.org/W2009743618
  • https://openalex.org/W2021979742
  • https://openalex.org/W2022899908
  • https://openalex.org/W2023947368
  • https://openalex.org/W2025114895
  • https://openalex.org/W2028897202
  • https://openalex.org/W2033666853
  • https://openalex.org/W2034586537
  • https://openalex.org/W2044433401
  • https://openalex.org/W2063028213
  • https://openalex.org/W2082382448
  • https://openalex.org/W2083712661
  • https://openalex.org/W2094530868
  • https://openalex.org/W2099787654
  • https://openalex.org/W2104457605
  • https://openalex.org/W2107007801
  • https://openalex.org/W2117665293
  • https://openalex.org/W2117692326
  • https://openalex.org/W2121906867
  • https://openalex.org/W2123183032
  • https://openalex.org/W2127981150
  • https://openalex.org/W2128776645
  • https://openalex.org/W2132151783
  • https://openalex.org/W2144589197
  • https://openalex.org/W2163841023
  • https://openalex.org/W2168445252
  • https://openalex.org/W2170298003