| 摘要 | 第3-4页 |
| abstract | 第4页 |
| 第一章 绪论 | 第8-15页 |
| 1.1 工程菌株设计的研究背景 | 第8-9页 |
| 1.2 计算菌株优化算法 | 第9-11页 |
| 1.2.1 基因组规模代谢模型和基于约束建模的方法 | 第9页 |
| 1.2.2 计算菌株优化算法的现状 | 第9-11页 |
| 1.2.3 计算菌株优化算法的发展趋势 | 第11页 |
| 1.3 调控和代谢网络整合的研究现状与挑战 | 第11-14页 |
| 1.3.1 基因组规模生物网络的整合背景 | 第11-12页 |
| 1.3.2 整合调控和代谢网络的现状 | 第12页 |
| 1.3.3 整合调控和代谢网络的挑战 | 第12-13页 |
| 1.3.4 现有的结合调控信息的菌株优化算法 | 第13-14页 |
| 1.4 本文的研究目的和意义 | 第14-15页 |
| 第二章 基因调控网络和代谢网络的整合方法 | 第15-23页 |
| 2.1 PROM算法整合调控与代谢网络 | 第15-16页 |
| 2.2 统计推断的调控网络与代谢网络整合的新方法 | 第16-18页 |
| 2.2.1 EGRIN算法推断调控网络 | 第16页 |
| 2.2.2 新的整合方法IDREAM | 第16-18页 |
| 2.3 调控网络与代谢网络的获取 | 第18页 |
| 2.3.1 调控网络数据 | 第18页 |
| 2.3.2 代谢网络数据 | 第18页 |
| 2.4 整合模型模拟与实验的对比 | 第18-22页 |
| 2.4.1 实验数据介绍 | 第19-20页 |
| 2.4.2 模型预测与实验数据的对比方法 | 第20页 |
| 2.4.3 预测效果 | 第20-22页 |
| 2.5 小结 | 第22-23页 |
| 第三章 菌株优化算法的设计与实现 | 第23-37页 |
| 3.1 菌株优化算法的描述 | 第23-28页 |
| 3.1.1 整合模型传递调控及基因表达信息 | 第23-24页 |
| 3.1.2 预测代谢表型的方法 | 第24-25页 |
| 3.1.3 菌株优化的模拟退火算法 | 第25-27页 |
| 3.1.4 模拟退火的优化目标函数 | 第27-28页 |
| 3.2 优化结果的筛选及评估 | 第28-30页 |
| 3.2.1 致死基因的筛查 | 第29页 |
| 3.2.2 基于路径分析改造方案的执行代价 | 第29-30页 |
| 3.2.3 衡量改造菌株与野生型的整体波动 | 第30页 |
| 3.3 算法的实现和参数设置 | 第30-36页 |
| 3.3.1 预处理函数 | 第31页 |
| 3.3.2 主函数 | 第31-34页 |
| 3.3.3 打分函数 | 第34-35页 |
| 3.3.4 后续处理部分 | 第35页 |
| 3.3.5 算法复杂度分析与计算环境和资源 | 第35-36页 |
| 3.4 小结 | 第36-37页 |
| 第四章 菌株优化算法的应用 | 第37-55页 |
| 4.1 琥珀酸 | 第37-46页 |
| 4.1.1 琥珀酸的背景介绍 | 第37页 |
| 4.1.2 琥珀酸的菌株优化方案 | 第37-41页 |
| 4.1.3 琥珀酸菌株优化位点的整体关联分析 | 第41-42页 |
| 4.1.4 琥珀酸具体方案分析 | 第42-46页 |
| 4.2 2 ,3-丁二醇 | 第46-53页 |
| 4.2.1 2 ,3-丁二醇的背景介绍 | 第46页 |
| 4.2.2 2 ,3-丁二醇的菌株优化方案 | 第46-49页 |
| 4.2.3 2 ,3-丁二醇菌株优化位点的整体关联分析 | 第49-50页 |
| 4.2.4 2 ,3-丁二醇具体方案分析 | 第50-53页 |
| 4.3 与其他菌株优化算法的特征比较 | 第53-54页 |
| 4.4 小结 | 第54-55页 |
| 第五章 全文总结 | 第55-58页 |
| 5.1 主要结论 | 第55-57页 |
| 5.2 研究展望 | 第57-58页 |
| 参考文献 | 第58-66页 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 | 第66-67页 |
| 致谢 | 第67-68页 |
| 附录 | 第68-94页 |