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谷氨酸棒杆菌氮调控的建模与模拟。 (英语) Zbl 1182.92029

摘要:在分子水平上模拟生化系统的动态行为旨在理解和预测细胞内大分子的相互作用。基于微分方程的小型子系统模型不仅为理解整个细胞的长期目标铺平了道路,而且由于其能够预测子系统在不同外部条件或参数下的行为,因此具有内在价值。氮供应对原核生物至关重要,因此氮吸收是建模的一个有趣目标。目的是通过进行各种模拟来提供有关蛋白质相互作用的新信息。
建立了基于分段线性微分方程的谷氨酸棒杆菌氮吸收模型。我们从理论上推导了生化网络的模型,并介绍了一种参数估计的通用方法,该方法也适用于非常短的时间序列。该方法应用于一个特殊的系统,该系统使用Western blot实验研究氮吸收。为该系统的主要组件建立了方程,制定并解决了参数估计的优化问题,并对模型的评估和预测进行了仿真。
我们表明,当只进行少量测量时,基于微分方程的模型构建也可以得到令人满意的模型,该模型为了解网络组件的工作方式提供了有价值的见解。例如,当考虑到氮饥饿到氮过量的转变或反之亦然时,我们能够预测在蛋白酶活性受限的情况下,时间进程的最大值以及信号转导蛋白GlnK的稳态水平。

MSC公司:

92C40型 生物化学、分子生物学
92立方厘米 系统生物学、网络
34A99型 常微分方程的一般理论
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全文: 内政部

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