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代谢同位素标记系统。二: 结构通量可识别性分析。 (英语) Zbl 1049.92017年9月

摘要:使用碳标记实验(CLE)进行代谢通量分析是代谢工程中的一个重要工具,其中细胞内通量必须根据测量的细胞外通量和细胞内代谢物池中部分测量的C标记分布来计算。未知通量与测量值之间的关系由同位素标记系统(ILS)描述[见本文第一部分,同上169173-205(2001;2013年9月9日Zbl)]. 本部分研究了稳态下测量ILS的结构通量可识别性。核心问题是测量数据是否包含足够的信息来确定未知的细胞内通量。这个问题必须事先决定,即在进行CLE之前。在结构可识别性分析中,假设测量值是无噪声的。
提出了测量ILS结构通量可辨识性的一般理论,并开发了几种算法来解决可辨识性问题。在测量信息最大的特殊情况下,提出了一种用线性方法确定可识别性问题的符号算法。导出了可识别通量数的几个上界,并评估了所选输入的影响。通过引入整数算法,该算法甚至可以应用于大型网络。
对于任意测量信息的一般情况,可识别性由局部准则决定。一种基于整数算法的新算法能够对任意大小的网络进行先验局部可识别性分析。所有算法均已实现,并对微生物中心代谢途径网络的通量可识别性进行了研究。此外,通过几个小例子说明了输入代谢物标记的影响以及网络简化导致的信息丢失悖论。

理学硕士:

92C40型 生物化学、分子生物学
93A30型 系统数学建模(MSC2010)
93B30型 系统标识
94立方厘米99 电路、网络

软件:

LEDA公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

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