| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-23页 |
| ·基因组规模重建代谢模型 | 第12-16页 |
| ·生物代谢模型的概念 | 第12页 |
| ·基因组规模的代谢模型 | 第12-14页 |
| ·基于限制和目标函数的流量分析 | 第14页 |
| ·基础应用 | 第14-16页 |
| ·基于基因组规模代谢模型的仿真代谢工程 | 第16-20页 |
| ·仿真代谢工程 | 第16页 |
| ·准备研究对象菌株的基因组规模重建代谢模型 | 第16页 |
| ·定义筛选目标菌株的标准 | 第16-18页 |
| ·定义工程改造对菌体模型造成的影响 | 第18-19页 |
| ·筛选改造策略 | 第19-20页 |
| ·仿真代谢工程的实际应用 | 第20页 |
| ·基因组规模代谢模型在生物医药方面的应用 | 第20-21页 |
| ·人体基因组规模重建代谢模型的出现 | 第20页 |
| ·对人体细胞本身的仿真应用 | 第20-21页 |
| ·对与人体共生微生物的仿真 | 第21页 |
| ·研究目的、内容和意义 | 第21-23页 |
| 第二章 新型仿真代谢工程方法IdealKnock的开发和应用 | 第23-41页 |
| ·前言 | 第23-24页 |
| ·材料与方法 | 第24-27页 |
| ·模型的准备 | 第24页 |
| ·代谢流量的计算模拟 | 第24页 |
| ·仿真条件与理想型流量分布的定义 | 第24页 |
| ·IdealKnock的方法步骤 | 第24-26页 |
| ·代谢网络的可视化 | 第26-27页 |
| ·仿真模拟的平台 | 第27页 |
| ·结果与讨论 | 第27-40页 |
| ·P值的选择 | 第27-28页 |
| ·应用示例1：在不同氧气供给条件下生产琥珀酸 | 第28-32页 |
| ·应用示例2：番茄红素的异源生产 | 第32-34页 |
| ·应用示例3：谷氨酸和丝氨酸的生产 | 第34-35页 |
| ·批量测试,以95个自身代谢产物为目标的仿真优化测试 | 第35-36页 |
| ·对仿真得到的敲除策略的可视化与解析 | 第36-40页 |
| ·小结 | 第40-41页 |
| 第三章 对基因组规模重建代谢模型进行逻辑变换来用于基因水平的分析研究 | 第41-64页 |
| ·前言 | 第41-44页 |
| ·材料与方法 | 第44-51页 |
| ·模型的逻辑转换原理 | 第44-49页 |
| ·OptGeneKnock | 第49-50页 |
| ·FastGeneSL | 第50页 |
| ·模型的准备及模拟条件的选用 | 第50-51页 |
| ·结果 | 第51-63页 |
| ·模型逻辑转换前后的比较 | 第51-55页 |
| ·应用实例1：结合OptGeneKnock与分支算法高效识别代谢工程基因敲出靶点 | 第55-59页 |
| ·FastGeneSL与贪婪搜索的比较 | 第59-60页 |
| ·应用实例2：用FastGeneSL对治疗癌症的潜在shRNA/CRISPR靶点进行识别 | 第60-63页 |
| ·小结 | 第63-64页 |
| 第四章 对基因组规模重建代谢模型进行蛋白水平的拓展 | 第64-92页 |
| ·前言 | 第64-66页 |
| ·材料与方法 | 第66-78页 |
| ·模型的准备 | 第66-68页 |
| ·基于M-M方程的蛋白(酶)-反应定量关系 | 第68-69页 |
| ·对基因组规模重建代谢模型的拓展方法 | 第69-72页 |
| ·自动化完成蛋白水平拓展的工具 | 第72-76页 |
| ·蛋白质量的全局限制 | 第76-77页 |
| ·模型中的其他参数设置 | 第77页 |
| ·仿真计算的平台 | 第77-78页 |
| ·结果与讨论 | 第78-90页 |
| ·经过酶水平拓展的酿酒酵母基因组规模重建代谢模型 | 第78-79页 |
| ·拓展前后基因组规模模型仿真效果的比较 | 第79-82页 |
| ·拓展前后基因组规模模型仿真效果的比较 | 第82-84页 |
| ·利用拓展酵母模型预测并解析Crabtree效应 | 第84-87页 |
| ·利用拓展酵母模型预测不同碳源下的最大生长速率 | 第87-90页 |
| ·小结 | 第90-92页 |
| 第五章 研究多种生物学网络对基因共表达的联合调控作用 | 第92-106页 |
| ·前言 | 第92-93页 |
| ·材料与方法 | 第93-96页 |
| ·高通量转录芯片数据的获取 | 第93页 |
| ·转录调控网络的重建 | 第93-94页 |
| ·蛋白质相互作用网络的重建 | 第94-95页 |
| ·共调控网络的构建 | 第95-96页 |
| ·平均共表达关联系数r的计算及其鲁棒性测试 | 第96页 |
| ·结果 | 第96-104页 |
| ·多种生物学网络的重建及其共表达情况的检验 | 第96-99页 |
| ·共调控网络的构建以及对它们共表达情况的分析 | 第99-102页 |
| ·对共调控基因对的基因本体论分析(Gene Ontology (GO) term enrichment analysis) | 第102-104页 |
| ·小结 | 第104-106页 |
| 第六章 总结与展望 | 第106-108页 |
| 参考文献 | 第108-118页 |
| 攻读博士学位期间论文发表情况 | 第118-119页 |
| 致谢 | 第119-120页 |
| 附录 | 第120-125页 |
