尤塔·盖伯特;妮可·拉德;乌尔里希·费格尔;朱莉娅·斯特罗瑟;安德烈亚斯·伯克夫斯基 谷氨酸棒杆菌氮调控的建模与模拟。 (英语) Zbl 1182.92029 离散应用程序。数学。 157,第10号,2232-2243(2009). 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。 引用于1文件 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 关键词:谷氨酸棒杆菌;氮吸收;模型建筑物;微分方程组 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{J.Gebert}等人,《离散应用》。数学。157,第10号,2232--2243(2009;Zbl 1182.92029) 全文: 内政部 参考文献: [1] 贝克斯,G。;斯特罗塞尔,J。;美国希尔德布兰特。;Kalinowski,J。;法威克,M。;Krämer,R。;Burkovski,A.,amtr控制基因表达的调节谷氨酸棒杆菌:amtr调节子的机制和特性,分子微生物学。,58, 580-595 (2005) [2] Burkovski,A.,我按我的方式做:调节谷氨酸棒杆菌,建筑。微生物。,179, 83-88 (2003) [3] Burkovski,A.,《大气中的氨同化和氮控制》谷氨酸棒杆菌及其近亲:放线菌FEMS微生物新调控机制的一个例子。修订版,27617-628(2003) [4] Burkovski,A.,《氮代谢及其调节》(Bott,M.;Eggeling,L.,《谷氨酸棒杆菌手册》(2005),CRC出版社:CRC出版社,博卡拉顿),333-349 [5] Chen,T。;He,H.L。;Church,G.M.,用微分方程建模基因表达,Proc。派克靴。交响乐团。生物化学。,29-40 (1999) [6] 美国费格尔。;科恩,W。;Still,G.,《数学规划的算法原理》(2002),Kluwer学术出版社·Zbl 1036.90001号 [7] 格伯特,J。;Lätsch,M。;Pickl,S。;韦伯,G.-W。;Wünschiers,R.,分析基因表达模式稳定性的算法,离散。申请。数学。,154, 7, 1140-1156 (2006) ·Zbl 1086.92015号 [8] 格伯特,J。;Radde,N.,用微分方程建模原核生物化学网络的新方法,AIP Conf.Proc。,839, 526-533 (2006) [9] Gebert,J。;Radde,N。;Weber,G.-W.,用分段线性微分方程建模基因调控网络,理论和应用中连续优化的挑战。《理论和应用中的连续优化挑战》,欧洲期刊。Res.,181,3,1148-1165(2007),(特刊)·Zbl 1124.92008年 [10] Hermann,T.,棒状细菌的氨基酸工业生产,J.生物技术。,104, 155-172 (2003) [11] Hoon,医学博士。;Imoto,S。;Kobayashi,K。;小泽一郎,N。;Miyano,S.,从时序基因表达数据推断基因调控网络枯草芽孢杆菌使用微分方程,Proc。派克靴。交响乐团。生物公司。,17-28 (2003) ·Zbl 1219.92032号 [12] 雅各布·F。;Monod,J.,蛋白质合成中的遗传调控机制,J.分子生物学。,3, 318-356 (1961) [13] 雅各比,M。;诺尔登,L。;梅尔·瓦格纳,J。;Krämer,R。;Burkovski,A.,Amtr,人类氮调节系统中的全球阻遏物谷氨酸棒杆菌,微生物分子。,37, 964-977 (2000) [14] 木下,S。;南部乌达卡。;Shimono,M.,氨基酸发酵。i.各种微生物生产l-谷氨酸,J.Gen.Appl。微生物。,3, 193-205 (1959) [15] 劳森,C。;Hanson,R.,解决最小二乘问题(1974),普伦蒂斯·霍尔·兹伯利0860.65028 [16] Leuchtenberger,W.,《氨基酸-技术生产和使用》,(Rehm,H.;Reed,G.,《生物技术》,第6卷(2005年),CRC出版社LLC:CRC出版社有限责任公司Boca Raton),333-349 [17] Leuchtenberger,W。;Huthmacher,K。;Drauz,K.,氨基酸及其衍生物的生物技术生产:现状和前景,应用。微生物。生物技术。,69, 1-8 (2005) [18] Luenberger,D.G.,《动力系统导论:理论、模型和应用》(1979),John Wiley&Sons:John Willey&Sons纽约·Zbl 0458.93001号 [19] 诺尔登,L。;Ngouoto-Nkili,C.-E。;Bendt,A.K。;Krämer,R。;Burkovski,A.,《感应氮限制》谷氨酸棒杆菌:角色glnk公司和glnd公司,微生物分子。,42, 1281-1295 (2001) [20] Radde,N。;Gebert,J。;Forst,C.V.,基因网络精炼的系统成分选择,生物信息学,22,21,2674-2680(2006) [21] Sakamoto,E。;Iba,H.,《利用遗传编程推断基因调控网络的微分方程系统》,Proc。恭喜。进化。公司。,720-726(2001年) [22] 斯特罗塞尔,J。;Lüdke,A。;Schaffer,S。;Krämer,R。;Burkovski,A.,glnk活性的调节:作为氮控制网络的调节原则的修饰、膜隔离和蛋白水解谷氨酸棒杆菌,微生物分子。,54, 132-147 (2004) [23] Udaka,S.,积累代谢物微生物的筛选方法及其在分离谷氨酸微球菌,《细菌学杂志》。,79, 745-755 (1960) [24] Voit,E.O.,《生物化学系统的计算分析》(2000),剑桥大学教授。 [25] 亚吉尔,G。;Yagil,E.,《效应物浓度与诱导酶合成速率之间的关系》,Biophys。J.,11,11-27(1971) 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。