Consistency analysis and improvement of metabolic databases

Moderne Ansنtze der Systembiologie basieren auf der Analyse und Modellierung von metabolischen Netzwerken im gro en Ma stab. Derartige Modelle sind nur durch das Verweben von Daten aus verschiedenen Quellen erreichbar; beispielsweise Dateien im Systembiologie-Markup-Format (SBML) oder im Internet verfügbare Datenbanken. Die Zusammenführung dieser Daten stellt uns vor gro e Herausforderungen, da oft wichtige Informationen in für das menschliche Auge gedachten Texten versteckt sind. Teilweise sind Daten auch in Notations-Ebenen versteckt, die sich herkِmmlichen Verfahren nicht direkt erschlie en. In dieser Schrift wird unter anderem aufgezeigt, wie algebraische Analysen genutzt werden kِnnen um strukturelle Informationen freizulegen, die in den Massenwirkungsgesetzen von SBML-Dateien annotiert sind. Des weiteren wird der Organisationstheorie-Ansatz und dessen Anwendung für die Detektion von Unschlüssigkeiten in der Biomodels-Datenbank demonstriert. Ein Vergleich der Ergebnisse dieser Kombination von algebraischer Analyse und Organisationstheorie mit anderen Methoden wie der Fluss-Balance-Analyse (FBA) soll dann die Nützlichkeit dieses Verfahrens belegen. Die damit zugنnglich gemachten versteckten Daten zeigen, wie fehleranfنllig wissenschafltiche Methoden sind, wenn die zu Grunde liegenden Daten fehlerbehaftet oder ungeeignet formatiert sind. Die Analyse der Biomodels-Datenbank, einer einfachen Sammlung von Modellen im SBML-Format, wird ergنnzt durch ein Programm, das entworfen wurde um bestimmte Bakteriengemeinschaften zu ergründen: Diese Bakteriengemeinschaften sollen genutzt werden um auf biologischem Wege Altlasten zu vermindern. In dem entsprechenden Abschnitt dieser Arbeit werden die dafür notwendigen Voraussetzungen erِrtert. Des weiteren wird auf die Schwierigkeiten eingegangen, die unweigerlich auftreten, wenn versucht wird eine automatisierte Lِsung für dieses Problem zu finden. Dabei werden problematische Datensنtze erِrtert, die auch bei anderen Ansنtzen