大肠杆菌酶基因缺失菌株碳中心代谢系统的代谢通量分析
2014-03-28金杰军范亚东
华中师范大学学报(自然科学版) 2014年2期
芮 斌,金杰军,范亚东,文 汉
(安徽农业大学生命科学学院,合肥230036)
大肠杆菌E.coli是进行微生物遗传研究的重要材料,如局限性转导就是1954年在大肠杆菌K12菌株中发现的.莱德伯格(Lederberg)采用两株大肠杆菌的营养缺陷型进行实验,奠定了研究细菌接合方法学以及基因工程研究的基础.大肠杆菌作为外源基因表达的宿主,遗传背景清楚,技术操作简单,培养条件简单,大规模发酵经济,所以倍受遗传工程专家的重视.目前大肠杆菌是应用最广泛,最成功的表达体系,常做高效表达的首选体系.
系统生物学着重以系统的思路和方法定量研究生物过程.由于生物系统的组成关系主要用网络来表示,代谢网络研究就自然成为热门领域[1-2].最初的网络理论往往只涉及一个底物和一个产物,故而与实际网络不符.FELL等学者致力于线性代数的方法来更便利地计算代谢途径,其主要思想是先假设代谢网络的途径是代谢网络计量系数矩阵的线性无关解,然后通过对这些途径的线性组合或者枚举来产生存在的(但未必是热力学可行的)代谢途径.最近,凸分析被运用到代谢途径分析中,代谢网络理论于是得到了更进一步的发展,渐渐形成了普遍认可的两种方法:基元模式分析(elementary flux mode analysis)和极端途径分析(extreme pathway analysis).同时在另一个层面上,对代谢网络的研究进一步逐渐演化出单独的静态分析和动态分析.静态分析主要包括Schilling等学者提出的极端途径(EPS),基元模式(EFMS),FBA流量平衡分……
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