基于实验数据的代谢网络重构及其应用研究.pdf

硕士学位论文中国科学技术大学基于实验数据的代谢网络重构及其应用研究作者姓名:学科专业:导师姓名:完成时间:卫超计算机应用技术郑浩然副教授二欢晁脑露
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作者签名:丑趣卫起者,从开签字日期:垫伎桓慈签字日期:型兰盔』臼之翻中国科学技术大学学位论文授权使用声明中国科学技术大学学位论文原创性声明口保密!D本人声明所呈交的学位论文,是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除己特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含任何他人己经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名:作为申请学位的条件之一,学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权,即:学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。导师签名:签字日期:
摘要新陈代谢是最基本的生命活动,代谢网络模型对理解和分析生物体的生命活动过程具有重要的意义。基因组尺度的代谢网络重构是由物种的基因组标注信息出发,在数据库的辅助下手工或自动化地对生物体内所有基因参与的“全基因组网络”进行重构的过程。“全基因组网络”是我们以深入的视角理解生命活动过程的分子机制的一个有力工具,但是“全基因组网络”在重构时没有考虑基因的真实表达情况,不能反映出细胞内的代谢活动在不同环境条件下的动态变化过程。在分析了实验数据与代谢网络模型中的基因、酶、蛋白质、反应及的关系之后,针对现有重构方法的不足,我们给出了一种基于实验数据的重构方法并设计开发了相应的全自动化重构工具。该工具以真实的实验数据为重构起点,在重构时只考虑体内有表达的基因,以本地整合的多来源数据库作为知识来源,通过对对数据库和代谢网络的优化,可以在数分钟内重构得到反映出细胞实时“工作状态摹肮ぷ魍纭薄干细胞和赴堑毕律镅系难芯咳鹊悖壳吧镅瞎赜凇安煌源干细胞间是否有差异”及“不同来源赴欠裣嗤这两个问题尚无定论。在对多种来源的干细胞的“工作网络毓怪螅颐鞘状纬⑹源印肮ぷ魍纭的角度用多种网络比对的方法对干细胞进行比较,结果表明“干性”最强的胚胎干细胞与其他干细胞间的差异较大,而其他干细胞间的差异则比较小;我们用同样的方法重构并比较了不同来源的赴摹肮ぷ魍纭保峁砻魉侵的差异很小。关键词:代谢网络代谢网络重构系统实验数据工作网络赴上赴
———————————————————————————————————————————————一摘要
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