基于代谢网络通量和结构分析

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1、大连理工大学硕士学位论文代谢网络通量和结构分析姓名：蒋达申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：张述伟20060601夫连璎』：大学顼士学像论文接癸生物体功能不仅涉及某个代谢物的单独作硝，丽是通过网状的交互{乍稻究戒。因此，不仪臻对擎个代谢物深入研究，闻时随着数据海蛰增长，也必然需簧将大爨数据整合趣采进霉亍分辨，嚣要以系统款溉点磅究生物网络蛇缀织结搀。本文圈绕代谢网络佟了一鉴磷究工{乍。主簧结聚麴下：1．当前町以清楚的知道一些模式生物的代谢网络拓扑结构，然而其代谢通量分稚并不十分清晰，特别是对于基圈敲除后的代谢通量分布还需要深入研究。本文针辩不同

2、鲍萄标函数，翱阁约束优化方法来计算代谢网络的代谢流分布，同时考察了不嗣的约束优他方法对代溅滚分毒的黪响。蓠先辊建犬爨枵菰中心碳t≮谢网络，然蘑以代谢平赞分氍(F】UXBalanceAnalysis，FBA)秘最小代溅调节势橱(MinimizationOf漱tabolieAdjustment．MOMA)这两种方法为基础，构建多个代谢流数学模型，以碳摩尔流率计算基满敲除稀的代谢流分布。终果裘明标准化后的MOKA,是比较台理的计算方法。2．基元通照模式(elementaryfluxmode，EFM)鼹以计量学为基础，通过枚举输入物裂达誉静产臻过程中的潞径

3、来表示找谢避程，路径数硼对多少寝示生长艇力躺强弱。舞丽瓣予计量学藩踌瓣邂攫平衡分橱

4、据比较。褥i4饯谢路径姆转蒙水平存在⋯定联系，通过馊用路径羹簧性把鹣能力与路径效率联繇起采。网络的快速发展照示了细胞中也存在通用规则，它提供了一种全新的概念来使我们羹新谈谈生秘学。蓑键谲；代谢秘络代谢潞径分橱代谢平衡分橱——。查垄蓬羔杰妻堡生堂燕篓兰Network—basedMetabolicFluxandStructureAnalysisAbstractlthasbeenrecognizedthatthebiologicfunctionisnotoillyinvolved濂asinglemetabolitebutalsothemultiplein

5、teractionofmanymetabolites．Therefore，asystemviewpointshouldbetakenaccounttoanalyzethebiologiea}network。Nowadays，thou曲thetopologicalstructuresofthecentralmetabolicnetwo矗Sofcertainorganismhavebeenclarified．titeirmetaboliefluxdistributionsremainunclear．Moreover,solneresearchessho

6、uldbetakenintodeepinvestigationespeciallyonthegene-knockoutmutant+ThatthefluxdistributionsoflargescalemetabolicnetworkhavebeenanalyzedbyvailOUStargetfunctionsisalSOourconcern，sincewhichmaycause{nconsistentresults．Anotherpurposeof也isworkist0illustratetherelationshipbetweengenot

7、ypeandphenotypeinthecom4，lexcellularneYgvorkofsaccharomycescerevisiae．Themainresultsaresunamarizedasfollows：l强eE。collcentralcarbonmetabolicnetworkisstudledfirstly,BasedonFInxBalanteAnalysis(FBA)andMinimizationofMetabolicAdjustment(MOMA),somemathematicalmodelswereconstructedtoc

8、omputethecarbondistributionsinthegene．knockoutmutantmetabotic