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.1992年2月21日;154(4):421-54.
doi:10.1016/s0022-5193(05)80161-4。

使用线性优化对中间代谢进行网络分析。一、数学形式主义的发展

附属公司

使用线性优化进行中间代谢的网络分析。一、数学形式主义的发展

J M萨维内尔等。 《Theor生物学杂志》. .

摘要

使用线性优化理论对代谢网络进行分析,可以量化和了解细胞代谢化学计量对其施加的限制,并了解通过每条途径的流量如何影响代谢的整体行为。在我们的分析中,使用了一个化学计量矩阵来解释细胞内能量和质量转换的主要途径。线性优化的辅助参数,即所谓的影子价格,确定了导致每种营养素增长受限的中间产物和辅因子。这一形式主义被用来研究细胞在不同底物上生长期间如何平衡其对碳、氮和能量的需求。通过改变葡萄糖与谷氨酰胺的摄取率之比,并计算最大生长率,比较作为营养物的葡萄糖和谷氨酰胺的相对值。该比率的最佳值在2-7之间,与实验观察到的比率类似。计算了每种氨基酸生长的理论最大生长速率,发现直接分解为谷氨酸的氨基酸是最佳营养素。网络中每个反应的重要性既可以通过选择性地限制通过反应的流量来检查,也可以通过该反应的降低成本的值来检查。一些反应,如苹果酸酶和谷氨酸脱氢酶,可能会被抑制或删除,而对计算的细胞生长率几乎没有或几乎没有不利影响。

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