Consistency analysis and improvement of metabolic databases

Moderne Anstze der Systembiologie basieren auf der Analyse und Modellierung von metabolischen Netzwerken im groen Mastab. Derartige Modelle sind nur durch das Verweben von Daten aus verschiedenen Quellen erreichbar; beispielsweise Dateien im Systembiologie-Markup-Format (SBML) oder im Internet verfgbare Datenbanken. Die Zusammenfhrung dieser Daten stellt uns vor groe Herausforderungen, da oft wichtige Informationen in fr das menschliche Auge gedachten Texten versteckt sind. Teilweise sind Daten auch in Notations-Ebenen versteckt, die sich herkmmlichen Verfahren nicht direkt erschlieen. In dieser Schrift wird unter anderem aufgezeigt, wie algebraische Analysen genutzt werden knnen um strukturelle Informationen freizulegen, die in den Massenwirkungsgesetzen von SBML-Dateien annotiert sind. Des weiteren wird der Organisationstheorie-Ansatz und dessen Anwendung fr die Detektion von Unschlssigkeiten 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 Ntzlichkeit dieses Verfahrens belegen. Die damit zugnglich gemachten versteckten Daten zeigen, wie fehleranfllig 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 ergnzt durch ein Programm, das entworfen wurde um bestimmte Bakteriengemeinschaften zu ergrnden: Diese Bakteriengemeinschaften sollen genutzt werden um auf biologischem Wege Altlasten zu vermindern. In dem entsprechenden Abschnitt dieser Arbeit werden die dafr notwendigen Voraussetzungen errtert. Des weiteren wird auf die Schwierigkeiten eingegangen, die unweigerlich auftreten, wenn versucht wird eine automatisierte Lsung fr dieses Problem zu finden. Dabei werden problematische Datenstze errtert, die auch bei anderen Anstzen