• 1 Centre for Systems Engineering and Applied Mechanics

Cet article tutoriel traite de la conception de modèles de bioréactions macroscopiques sur la base d’une analyse quantitative du métabolisme cellulaire sous-jacent. L’article commence par un rappel de deux techniques algébriques fondamentales pour l’analyse quantitative des réseaux métaboliques : (i) la décomposition des réseaux métaboliques complexes en chemins élémentaires (ou modes élémentaires), (ii) l’analyse des flux métaboliques qui vise à calculer la totalité des flux métaboliques intracellulaires à partir d’un ensemble limité de mesures. On montre ensuite comment ces deux techniques peuvent être exploitées pour concevoir des modèles minimaux de bioréactions en utilisant une approche systématique de réduction de modèle qui produit automatiquement une famille de modèles minimaux équivalents compatibles non seulement avec les données expérimentales mais aussi avec le métabolisme sous-jacent. La théorie est illustrée avec une étude de cas expérimentale sur des cellules CHO.