Gensequenzierungen und Genexpressionsstudien liefern eine Fülle an Informationen zur Struktur und Funktion von Lebensformen; jedoch erlauben diese Techniken nur eine Beschreibung des Genotyps. In der Biologie ist aber auch das äußere Erscheinunsgbild wichtig, der sogenannte Phänotyp, der auch auf der metabolischen Ebene zu erkennen ist. Diese metabolische Ebene ist gekennzeichnet durch Metabolite (kleine Moleküle) und regulierende Faktoren (z.B. Proteine, einfache Moleküle, RNA), die durch Enzyme (Biokatalysatoren) in Biosynthesewegen und metabolische Netzwerken miteinander gekoppelt sind. Ablauf und Geschwindigkeit einer Biosynthesekette von Enzymen ist gekennzeichnet durch Reaktionskonstanten. Neben der eindimensionalen Biosynthesekette sind verschiedene Stoffwechselketten miteinander verknüpft und direkt in einem metabolischen wie indirekt in einem regulatorischen Netzwerk eingebunden.

Synthetische Biologie
Im Rahmen der Synthetischen Biologie wurden einzelne Module wie Enzym, Gen, Regulationsfaktor einzeln funktional und mathematisch-kinetisch beschrieben. Die heutige Herausforderung ist, diese Module wie Legobausteine aneinander zu setzen und Stoffwechselwege in vivo synthetisch zu konstruieren. Die Grundsätzlichkeit konnte in Modellorganismen gezeigt werden, allerdings fehlt der Modellbeschreibung die theoretische Modellierung dieser Stoffwechselwege in silico.

Aufgabenstellung
Im Rahmen der Masterarbeit soll mit vorhandener Simulationssoftware ein Biosyntheseweg modellhaft modelliert werden. Aus der Literatur bekannte enzymkinetische Daten sollen logisch miteinander verbunden werden, um den Einsatz und die Zuverlässigkeit der Software zur Rekonstruktion metabolischer Netzwerke zu prüfen und zu validieren.