生物学杂志

• 综述与专论 • 上一篇    下一篇

代谢网络流分析方法概述

  

  1. 1. 内蒙古工业大学 化工学院, 呼和浩特 010051; 2. 内蒙古工业大学 煤炭转化与循环经济研究所, 呼和浩特 010051
  • 出版日期:2016-08-18 发布日期:2016-08-18
  • 通讯作者: 刘占英,博士,教授,研究方向为生物质资源化,E-mail:liuzy1979@yeah.net
  • 作者简介:庞 建,硕士研究生,研究方向为生物质能源,E-mail:291204097@qq.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(61361016);教育部高等学校博士学科点专项科研基金(2013151412000);内蒙古自治区草原英才工程;内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持计划资助;中国科学院“西部之光”人才培养计划资助;内蒙古自治区人才开发基金;内蒙古自然科学基金(2013MS0511);内蒙古人社厅留学人员科技活动项目;内蒙古科技攻关项目;兰州重离子加速器国家实验室开放课题

A review of the flow analysis methods of metabolic network

  1. 1. School of Chemical Engineering; 2. Institute of Coal Conversion & Cyclic Economy, Inner Mongolia University of Technology, Hohhot 010051, Chin
  • Online:2016-08-18 Published:2016-08-18

摘要: 生物体代谢网络模型是系统生物学的重要研究内容之一,代谢网络流分析方法在代谢网络分析中具有重要意义。了解代谢网络流量分析方法有助于理解代谢网络结构和功能的关系,代谢流量与基因表达的关系,在分析疾病,识别药物靶标,制药工程和基因改造方面具有重要现实意义。综述了几种常用代谢网络流分析方法:流平衡分析(FBA)、代谢调节最小化分析(MOMA)、调节开关最小化分析(ROOM)、含有二次线性规划的动态流平衡分析方法(DFBA-LQR)、流量范围分析(FVA)、双层规划策略识别基因敲除(OptKnock)、基因表达上调下调(OptReg)和重新设计生产系统的计算框架(OptStrain)等,以期为代谢网络流分析提供参考,并进一步为实验研究提供指导。

关键词: 代谢网络;系统生物学;流分析方法 

Abstract: The microbial metabolic network is one of important fields of systems biology. The metabolic network flow analysis method has great significance in studying metabolic network properties. Metabolic network flow analysis method is a key to understand the relationship between metabolic network structure and function, metabolic flow and gene expression. It has an important realistic significance in analyzing disease, identify target for drugs, pharmaceutical engineering and genetic modification. Several kinds of metabolic network flow analysis methods were reviewed in the paper in order to supply a reference for analyzing metabolic flux and thus guiding the experiments researches as well. They are flux balance analysis(FBA), minimization of metabolic adjustment(MOMA), regulatory on off minimization(ROOM), dynamic flux balance analysis with linear quadratic regulator(DFBA-LQR), the analysis of flow range(FVA), a bi-level programming framework for identifying gene knockout strategies(OptKnoock), up/down regulations of gene expression(OptReg) and the framework for redesign of production systems(OptStrain). 

Key words: metabolic network, system biology, flux analysis methods