代谢网络通量和结构分析--硕士(12)

代谢网络通量和结构分析

大连理工大学硕士学位论文

临的问题是细胞是否能够容怨酶的突然缺失或失活。结构鲁棒性芹Ⅱ冗余度照联系在～起的。如采没有冗余震的话，当中断菜一路径，或者说失活菜一酶届，由于潮络中没肖其他替代路径涟接起来，从而导致细胞正常功能的丧失。在许多细胞中，都具有平行的代落熬径，圆越也是冗余携。毽是在避攀情况下，撮难壹接番出俄谢系统熬旁路，毒必要运用一些理论工具【ｔ５－ｔ８１理解像代谢过稷复杂系统的鲁棒性。冗余艘越大，则柔性也越大，这里所蜕的柔性是搬可选择的路径越多。则容忍错误的能力越强，当然，真实的容锩能力还要包括动力学参数帮调节环｝ｌｑ。

｛。３基手蠲络秘遴量分聿嚣

１．３，１代谢邋量分析

代谢通鬣分析ｉ２＃，９２－９６１是涮用所测出的产物质燕流和所构建韵代谢网络，以质量守恒的方法把系统中各代谢物联系起来，绘出整个网络的质擞流分布。运用化学计量学方法磷究叛稳态下懿爱痘过程，苓需要考虑复杂戆动力学遘糕，降｛蕞了诗算静难度。醴下是计算确定的通量分布计算方法：

代谢物浓度、反应的流量、化学计量矩阵和时间之间敬关系为：

—ｄ—ｘ。ＳＶ

ｄｔ（１１）

ｘ是浓瘦岛量；ｖ是代游流囱量；ｔ是时阚；Ｓ是∞ｎ维缒簿，萁中Ｓ“是指代谢镑ｉ在反应ｉ中的计量系数。在拟稳定状态下，Ｘ浓度向量可看作常爨，所以得到：

对＝Ｏ（１．２）

Ｊ是准稳定状态下的ｖ；农Ｓ中的每一行ｉ和Ｊ中的列相乘后得出代谢物ｉ的积累鬣；ｓ中的每一行是相互独立的。因此矩阵Ｓ的秩为ｍ（ｍ＜ｎ），则矩阵Ｓ的自由度为（ｎ．ｍ）。茧新撵列短落ｓ，凳它分成可测的Ｓ。鞠计算的Ｓ。。相应静也把Ｊ分成靠和Ｊ。。

躐刚卧。

ｒｍ×１维向量。鼓等式（４）孛可以褥到：

Ｓ，Ｉ。＝一Ｓ。Ｊ。（１．３）Ｓ。和Ｓ。分别是ｍｘ（ｆ—ｒｍ）维和ｍ×ｒｍ维矩阵。Ｊｕ和Ｊｍ分别是（ｒ＊ｒ。）×１维和（１．４）如果我们在Ｊ。中选择合适的邋量使褥Ｓ。成为满嚣矩阵则可以得到方程

（１．５）Ｊ。＝－ｓ？ｓ。Ｊ，