×

PoCaB:探索生物化学反应网络代数方法的软件基础设施。 (英语) Zbl 1373.92002年

Gerdt,Vladimir P.(编辑)等人,科学计算中的计算机代数。2012年9月3日至6日在斯洛文尼亚马里博尔举行的2012年中国科学院第14届国际研讨会。诉讼程序。柏林:施普林格出版社(ISBN 978-3-642-32972-2/pbk)。《计算机科学讲义》7442294-307(2012)。
小结:给出一个生物化学反应网络,我们讨论了不同的代数实体,例如化学计量矩阵、多项式系统、亏量和通量锥,这些是应用各种代数方法进行定性分析的先决条件。我们根据从两个公开可用的生物数据库(称为Biomodels和KEGG)中获得的示例计算这些实体。计算涉及使用计算机代数工具(例如polco、polymake)。主要由矩阵组成的结果以衍生数据库PoCaB(化学和生物数据平台)的形式排列。我们还提供了一个可视化程序来可视化通量锥的极端电流。我们希望这将有助于发展涉及计算机代数的计算系统生物学相关方法。数据库可在以下网址公开获取:http://pocab.cg.cs.uni-bonn.de/.
有关整个系列,请参见[Zbl 1246.68035号].

MSC公司:

92-04 生物相关问题的软件、源代码等
92C40型 生物化学、分子生物学
92E20型 化学中的经典流动、反应等
92-08 生物学问题的计算方法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Hartwell,L.H。;霍普菲尔德,J.J。;莱布勒,S。;Murray,A.W.,《从分子到模块细胞生物学》,《自然》,4026761,C47-C52(1999)
[2] 伯恩斯坦,B。;Broicher,A。;Nove,N.L。;多尼泽利,M。;Dharuri,H。;李,L。;索罗,H。;Schilstra,M。;夏皮罗,B。;Snoep,J.L。;Hucka,M.,《生物模型数据库:生物化学和细胞系统的精选、出版、定量动力学模型的免费集中数据库》,数据库,34,689-691(2006)
[3] Kanehisa,M.、Goto,S.、Sato,Y.、Furumichi,M.和Tanabe,M.:KEGG用于集成和解释大规模分子数据集。核酸研究40(数据库问题),D109-D114(2012年1月)
[4] 卡斯皮,R。;Altman,T。;德雷尔,K。;富尔彻,C.A。;苏布拉韦蒂,P。;凯斯勒,I.M。;科塔里,A。;Krummenacker,M。;拉特莱斯,M。;米勒,洛杉矶。;Ong,Q。;Paley,S。;Pujar,A。;希勒,A.G。;特拉弗斯,M。;维拉辛格,D。;张,P。;Karp,P.D.,代谢途径和酶的MetaCyc数据库以及途径/基因组数据库的BioCyc收集,核酸研究,40,D742-D753(2012)
[5] Bray,T.、Paoli,J.、Sperberg-McQueen,C.M.、Maler,E.、Yergeau,F.:可扩展标记语言(xml)1.0(第五版)。语言(2008)
[6] 喇叭,F。;Jackson,R.,《一般质量作用动力学》,《理性力学与分析档案》,4781-116(1972)·doi:10.1007/BF00251225
[7] Clarke,B.,化学计量网络分析,细胞生物化学和生物物理,12,237-253(1988)
[8] Feinberg,M.,《复杂等温反应器稳定性评论》,第25篇,化学工程,42,10,2229-2268(1987)·doi:10.1016/0009-2509(87)80099-4
[9] Wrzodek,C。;A.阿格博士。;Zell,A.,KEGGtranslator:可视化KEGG PATHWAY数据库并将其转换为各种格式,生物信息学(英国牛津),27,16,2314-2315(2011)·doi:10.1093/bioinformatics/btr377
[10] 哈卡,M。;芬尼,A。;索罗·H·M。;Bolouri,H。;多伊尔,J.C。;H.北野。;Bornstein,A.P。;布雷,B.J。;Cornish-Bowden,D。;Cuellar,A。;Dronov,A.A。;Gilles,S。;Ginkel,E.D。;戈尔,M。;Goryanin,V.公司。;海德利,I.I。;霍奇曼,W.J。;Hofmeyr,T.C。;亨特,J.H。;Juty,P.J。;北卡罗来纳州卡斯伯格。;克里姆林宫,J.L。;A.Kummer。;Le,U。;北卡罗来纳州11月。;Loew,L.M。;卢西奥,D。;门德斯,P。;Minch,E。;Mjolsness,E.D。;Y.Nakayama。;Nelson,M.R。;尼尔森,P.F。;樱田,T。;沙夫,J.C。;夏皮罗,B.E。;清水,T.S。;Spence,H.D。;斯特林,J。;高桥,K。;Tomita,M。;Wagner,J。;Wang,J.,系统生物学标记语言(SBML):生化网络模型的表示和交换媒介,生物信息学,19,4,524-531(2003)
[11] Hucka,M.、Smith,L.、Wilkinson,D.、Bergmann,F.、Hoops,S.、Keating,S.,Sahle,S.和Schaff,J.:系统生物学标记语言(SBML):第3级版本1核心的语言规范。自然先例(2010年10月)
[12] Gatermann,K。;Green,E.,《计算化学中稀疏多项式系统的稳定解》,《符号计算:代数、几何和工程中的方程求解》,53-69(2001),普罗维登斯:美国数学学会,普罗维登斯·Zbl 1009.68198号 ·doi:10.1090/conm/286/04754
[13] Gatermann,K。;Huber,B.,化学反应系统中出现的稀疏多项式系统族,符号计算杂志,33,3,275-305(2002)·Zbl 0994.92040号 ·doi:10.1006/jsco.2001.0512
[14] Gatermann,K。;艾斯沃思,M。;Sensse,A.,《分析质量作用系统中Hopf分岔的Toric理想和图论》,《符号计算杂志》,40,6,1361-1382(2005)·Zbl 1120.13033号 ·doi:10.1016/j.jsc.2005.07.002
[15] 克拉克,B.L.:复杂反应网络的稳定性。化学物理进展,第43卷(1980)
[16] 舒斯特,S。;Dandekar,T。;Fell,D.A.,《生物化学网络中基本通量模式的检测:一种很有前途的途径分析和代谢工程工具》,《生物技术趋势》,17,2,53-60(1999)·doi:10.1016/S0167-7799(98)01290-6
[17] 舒斯特,S。;Hlgetag,C.,《稳态生化反应系统中的基本通量模式》,《生物系统杂志》,2,2,165-182(1994)·doi:10.1142/S0218339094000131
[18] 席林,C.H。;Letscher博士。;Palsson,B.O.,代谢途径的系统定义理论及其在从路径导向角度解释代谢功能中的应用,理论生物学杂志,203,3,229-248(2000)·doi:10.1006/jtbi.2000.1073
[19] 瓦格纳,C。;Urbanczik,R.,《代谢网络通量锥的几何学》,《生物物理杂志》,89,63837-3845(2005)·doi:10.1529/biophysj.104.055129
[20] Llaneras,F。;Picó,J.,哪些代谢途径产生并表征通量空间?基本模式、极端路径和最小生成器之间的比较,《生物医学与生物技术杂志》,2010,753904(2010)
[21] 北斯温斯顿。;斯莫尔博恩,K。;门德斯,P。;Kell,D。;Paton,N.,《SuBliMinaL工具箱:代谢网络重建的自动化步骤》,《综合生物信息学杂志》,8,2,186(2011)
[22] A.阿格博士。;罗德里格斯,N。;杜穆梭,M。;Dörr,A。;Wrzodek,C。;新泽西州11月。;Zell,A。;Hucka,M.,JSBML:一个灵活且完全基于Java的库,用于与SBML合作,生物信息学,27,15,2167-2168(2011)
[23] JGraphT:免费Java图形库(2009),http://jgrapht.sourceforge.net
[24] Soranzo,N。;Altafini,C.,Ernest:化学反应网络理论工具箱,生物信息学,25,21,2853-2854(2009)·doi:10.1093/bioinformatics/btp513
[25] Terzer,M.:枚举极端射线和基本模式的大规模方法(18538)(2009)
[26] 坎普,A.V。;Schuster,S.,Metatool 5.0:快速灵活的基本模式分析,生物信息学,22,15,1930-1931(2006)·doi:10.1093/bioinformatics/btl267
[27] Gawrilow,E.,Joswig,M.:Polymake:分析凸多面体的框架。收录:Kalai,G.,Ziegler,G.M.(编辑)《多面体-组合与计算》。DMV研讨会,第29卷,第43-73页。Birkhäuser,巴塞尔(2000),2007/978-3-0348-8438-9_2·Zbl 0960.68182号
[28] Palsson,B.O.,计算机生物学的挑战从还原论范式转变为将细胞视为系统的范式是必要的,自然生物技术,181147-1150(2000)·doi:10.1038/81125
[29] 科弗特,M.W。;席林,C.H。;Palsson,B.O.,代谢通量平衡模型中基因表达的调节,理论生物学杂志,213,1,73-88(2001)·doi:10.1006/jtbi.2001.2405
[30] Urbanczik,R.,枚举代谢网络的受限基本通量向量,IET系统生物学,1,5,274-279(2007)·doi:10.1049/iet-syb:20060073
[31] 齐格勒,G.M.:关于多面体的讲座。数学研究生教材,第152卷。斯普林格(2001年7月)·Zbl 0823.52002号
[32] O'Madadhain,J.,Fisher,D.,White,S.,Boey,Y.:JUNG(Java通用网络/图形)框架。技术报告,UCI-ICS(2003年10月)
[33] Funahashi,A。;莫罗哈西,M。;H.北野。;Tanimura,N.,Celldesigner:基因调控和生物化学网络的过程图编辑器,BIOSILICO,1,5159-162(2003)·doi:10.1016/S1478-5382(03)02370-9
[34] Pérez Milán,M.,Dickenstein,A.,Shiu,A.,Conradi,C.:具有复曲面稳态的化学反应系统。数学生物学公报,1-29(2011年10月)·Zbl 1251.92016年
[35] 格里戈里耶夫,D。;韦伯,A。;Gerdt,V.P.公司。;科普夫,W。;Mayr,E.W。;Vorozhtsov,E.V.,《具有少量独立单项式的求解系统的复杂性及其在质量作用动力学中的应用》,科学计算中的计算机代数,143-154(2012),海德堡:斯普林格·Zbl 1373.68461号 ·doi:10.1007/978-3642-32973-9_12
[36] Clarke,B.L.,一般化学计量动力学系统的完整稳态集,化学物理杂志,75,10,4970-4979(1981)·doi:10.1063/1.441885
[37] Anderson,D.:单链类情形下全局吸引子猜想的证明(2011)·Zbl 1227.92013年9月
[38] Domijan,M。;Kirklionis,M.,化学反应网络中的双稳态和振荡,《数学生物学杂志》,59,4,467-501(2009)·Zbl 1311.92088号 ·doi:10.1007/s00285-008-0234-7
[39] 埃尔拉米,H。;塞勒,W.M。;艾斯沃思,M。;韦伯,A。;Gerdt,V.P.公司。;科普夫,W。;Mayr,E.W。;Vorozhtsov,E.V.,《使用反应坐标计算化学反应网络中的Hopf分岔》,科学计算中的计算机代数,84-97(2012),海德堡:斯普林格·Zbl 1373.92153号 ·doi:10.1007/978-3-642-32973-98
[40] 韦伯,A。;Sturm,T。;Abdel-Rahman,E.O.,《排除振荡的算法全球标准》,《数学生物学公报》,73,4,899-917(2011)·Zbl 1214.92002号 ·doi:10.1007/11538-010-9618-0
[41] 韦伯,A。;Sturm,T。;塞勒,W.M。;首席执行官Abdel Rahman。;Gerdt,V.P.公司。;科普夫,W。;Mayr,E.W。;Vorozhtsov,E.V.,《常微分方程的参数定性分析:排除振荡的计算机代数方法》(扩展摘要)(特邀演讲),科学计算中的计算机代数,267-279(2010),海德堡:斯普林格,海德伯格·Zbl 1290.68140号 ·doi:10.1007/978-3642-15274-024
[42] 埃尔拉米,H。;塞勒,W.M。;Sturm,T。;韦伯,A。;Gerdt,V.P.公司。;科普夫,W。;Mayr,E.W。;Vorozhtsov,E.V.,《关于带约束多项式向量场的Muldowney准则》,科学计算中的计算机代数,135-143(2011),海德堡:斯普林格·Zbl 1344.68297号 ·doi:10.1007/978-3-642-23568-9_11
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。