整合氨基酸與轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的代謝網(wǎng)絡(luò)模型分析與應(yīng)用.pdf

1、隨著人類基因組計(jì)劃的完成和后續(xù)生物測(cè)序項(xiàng)目的實(shí)施，第二代自動(dòng)測(cè)序技術(shù)的成熟和廣泛應(yīng)用更使得這些生物學(xué)數(shù)據(jù)成幾何倍數(shù)增長(zhǎng)，如何有效整合和利用這些數(shù)據(jù)成為現(xiàn)代生物學(xué)研究的重要問(wèn)題。代謝網(wǎng)絡(luò)的研究是系統(tǒng)生物學(xué)研究的重要組成部分。本文深入研究了微生物代謝網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)構(gòu)建方法，基于RAVEN構(gòu)建了指狀青霉全基因組規(guī)模的代謝網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)數(shù)據(jù)整合對(duì)流平衡分析方法進(jìn)行了擴(kuò)展，并提出了一些新的分析方法。
　　本文提出了一種整合外部環(huán)境變量的動(dòng)態(tài)流平衡分

2、析法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法具有較好通用性和實(shí)用性，與靜態(tài)的流平衡分析方法相比，更能直觀地反映生物的生長(zhǎng)速率變化情況與代謝反應(yīng)的速率變化情況。基因發(fā)生突變會(huì)導(dǎo)致氨基酸位點(diǎn)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)活性改變，目前的代謝網(wǎng)絡(luò)模擬分析尚未考慮到這種影響。本文將氨基酸多態(tài)性信息加入到代謝網(wǎng)絡(luò)的模擬中，用于研究蛋白質(zhì)中某一位點(diǎn)發(fā)生突變對(duì)該蛋白質(zhì)活性的影響，同時(shí)通過(guò)將該影響加入到代謝網(wǎng)絡(luò)中用于驗(yàn)證該蛋白質(zhì)及其控制的反應(yīng)在生物生長(zhǎng)中的重要程度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明

3、，基于氨基酸多態(tài)性考慮單氨基酸變異對(duì)生物生長(zhǎng)速率的影響的方法不僅能夠研究氨基酸變異對(duì)蛋白質(zhì)活性的影響程度，同時(shí)也能夠通過(guò)生長(zhǎng)速率的變化研究該蛋白質(zhì)對(duì)生物生長(zhǎng)的重要程度。代謝網(wǎng)絡(luò)關(guān)系中不僅需要知道參與基因的數(shù)量，同時(shí)也要考慮到基因表達(dá)量的情況。整合轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)與代謝網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)基因，提出ITD-MEPE（Integratedtranscriptional group data and metabolic network to predict g