| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 第一章 绪论 | 第17-31页 |
| 1.1 系统生物学 | 第17-18页 |
| 1.2 生物信息学 | 第18-19页 |
| 1.3 全基因组代谢网络模型 | 第19-27页 |
| 1.3.1 模型简介 | 第19页 |
| 1.3.2 模型的模拟原理 | 第19-21页 |
| 1.3.3 全基因组代谢网络模型的应用 | 第21-23页 |
| 1.3.4 全基因组代谢网络模型发展现状 | 第23-27页 |
| 1.4 嗜铁藻JSC-1的研究背景 | 第27-29页 |
| 1.4.1 嗜铁藻JSC-1简介 | 第27-28页 |
| 1.4.2 嗜铁藻JSC-1的应用研究 | 第28页 |
| 1.4.3 嗜铁藻JSC-1的基因信息 | 第28-29页 |
| 1.5 课题的研究内容及意义 | 第29-31页 |
| 第二章 嗜铁藻JSC-1全基因组代谢网络模型的构建 | 第31-51页 |
| 2.1 JSC-1全基因组注释 | 第31-33页 |
| 2.2 JSC-1初等网络的构建 | 第33页 |
| 2.3 JSC-1网络的精炼 | 第33-40页 |
| 2.3.1 代谢反应的预处理 | 第34页 |
| 2.3.2 代谢反应与代谢物的命名 | 第34-35页 |
| 2.3.3 细胞区室的划分 | 第35-36页 |
| 2.3.4 确定基因-蛋白-反应关系(GPR) | 第36页 |
| 2.3.5 反应辅因子的确定 | 第36-37页 |
| 2.3.6 添加代谢亚系统 | 第37页 |
| 2.3.7 确定反应方向 | 第37-38页 |
| 2.3.8 添加交换反应和运输反应 | 第38-39页 |
| 2.3.9 代谢漏洞分析和填补 | 第39-40页 |
| 2.3.10 其他代谢反应的补充与添加 | 第40页 |
| 2.3.11 反应质电守恒的检验与配平 | 第40页 |
| 2.4 JSC-1生物质方程的确定 | 第40-48页 |
| 2.4.1 细胞组分 | 第41-42页 |
| 2.4.2 核酸组分 | 第42-43页 |
| 2.4.3 蛋白质组分 | 第43-44页 |
| 2.4.4 糖类组分 | 第44页 |
| 2.4.5 脂质组分 | 第44-45页 |
| 2.4.6 无机离子组分 | 第45页 |
| 2.4.7 可溶性小分子组分 | 第45-46页 |
| 2.4.8 生物质方程 | 第46-48页 |
| 2.5 小结 | 第48-51页 |
| 第三章 JSC-1模型读取与修正 | 第51-61页 |
| 3.1 软件的配置 | 第51-52页 |
| 3.2 软件的安装 | 第52-54页 |
| 3.2.1 COBRA工具箱的下载和安装 | 第52页 |
| 3.2.2 SBML工具箱的下载和安装 | 第52页 |
| 3.2.3 线性规划求解器的下载和安装 | 第52页 |
| 3.2.4 工具箱初始化与求解器的选择 | 第52-53页 |
| 3.2.5 模型调试和模拟的相关函数 | 第53-54页 |
| 3.3 模型评估与修正 | 第54-57页 |
| 3.3.1 模型的转换 | 第54-56页 |
| 3.3.2 模型评估与修正 | 第56-57页 |
| 3.4 JSC-1代谢网络模型特征 | 第57-58页 |
| 3.5 小结 | 第58-61页 |
| 第四章 嗜铁藻JSC-1代谢网络的模拟与分析 | 第61-93页 |
| 4.1 通量平衡分析 | 第61-63页 |
| 4.2 通量变化分析 | 第63页 |
| 4.3 辅因子产率的计算 | 第63-65页 |
| 4.4 代谢流分析 | 第65-70页 |
| 4.4.1 不同浓度的碳源对代谢流的影响 | 第65-66页 |
| 4.4.2 不同浓度的氮源对代谢流的影响 | 第66页 |
| 4.4.3 不同浓度的硫源对代谢流的影响 | 第66-67页 |
| 4.4.4 不同浓度的磷源对代谢流的影响 | 第67-68页 |
| 4.4.5 不同浓度的H_2O_2对代谢流的影响 | 第68-69页 |
| 4.4.6 不同浓度的Fe~(3+)对代谢流的影响 | 第69-70页 |
| 4.5 鲁棒性分析 | 第70-80页 |
| 4.5.1 自养条件的鲁棒性分析 | 第70-75页 |
| 4.5.1.1 CO_2吸收速率对生长的影响 | 第70-71页 |
| 4.5.1.2 光照吸收速率对生长的影响 | 第71-72页 |
| 4.5.1.3 NO_3吸收速率对生长的影响 | 第72-73页 |
| 4.5.1.4 Pi吸收速率对生长的影响 | 第73-74页 |
| 4.5.1.5 SO_4吸收速率对生长的影响 | 第74-75页 |
| 4.5.2 异养条件下的鲁棒性分析 | 第75-80页 |
| 4.5.2.1 葡萄糖吸收速率对生长的影响 | 第75-76页 |
| 4.5.2.2 氧气吸收速率对生长的影响 | 第76-77页 |
| 4.5.2.3 硝酸盐吸收速率对生长的影响 | 第77-78页 |
| 4.5.2.4 磷酸盐吸收速率对生长的影响 | 第78-79页 |
| 4.5.2.5 硫酸盐吸收速率对生长的影响 | 第79-80页 |
| 4.6 表型相平面分析 | 第80-88页 |
| 4.6.1 自养条件下的表型相平面分析 | 第81-84页 |
| 4.6.1.1 CO_2和光强的表型相平面分析 | 第81页 |
| 4.6.1.2 CO_2和硝酸盐的表型相平面分析 | 第81-82页 |
| 4.6.1.3 CO_2和磷酸盐的表型相平面分析 | 第82-83页 |
| 4.6.1.4 CO_2和硫酸盐的表型相平面分析 | 第83-84页 |
| 4.6.2 异养条件下的表型相平面分析 | 第84-88页 |
| 4.6.2.1 葡萄糖和氧气的表型相平面分析 | 第84-85页 |
| 4.6.2.2 葡萄糖和硝酸盐的表型相平面分析 | 第85-86页 |
| 4.6.2.3 葡萄糖和磷酸盐的表型相平面分析 | 第86-87页 |
| 4.6.2.4 葡萄糖和硫酸盐的表型相平面分析 | 第87-88页 |
| 4.7 必需反应分析 | 第88-89页 |
| 4.8 基因敲除模拟 | 第89-92页 |
| 4.8.1 单基因敲除模拟 | 第90-92页 |
| 4.8.2 双基因敲除模拟 | 第92页 |
| 4.9 小结 | 第92-93页 |
| 第五章 结论与展望 | 第93-95页 |
| 5.1 结论 | 第93-94页 |
| 5.2 展望 | 第94-95页 |
| 参考文献 | 第95-101页 |
| 附录 | 第101-103页 |
| 致谢 | 第103-105页 |
| 作者和导师简介 | 第105-107页 |
| 附件 | 第107-108页 |