| 摘要 | 第1-8页 |
| ABSTRACT | 第8-12页 |
| 目录 | 第12-18页 |
| 第一章 ~(13)C代谢通量分析技术的原理综述 | 第18-42页 |
| 1.系统生物学新分支代谢通量组学 | 第18-21页 |
| ·系统生物学,代谢组学,代谢通量组学 | 第18-19页 |
| ·代谢通量分析及其在代谢工程中的重要意义 | 第19-21页 |
| 2.计量代谢通量分析研究进展综述 | 第21-26页 |
| ·计量代谢通量分析 | 第23页 |
| ·计量矩阵分析法 | 第23-25页 |
| ·计量代谢通量分析发展历程 | 第25-26页 |
| 3.~(13)C代谢通量分析发展和历程 | 第26-28页 |
| 4.~(13)C代谢通量分析原理 | 第28-39页 |
| ·lsotopomer和质量lsotopomer | 第28-31页 |
| ·lsotopomer | 第28-29页 |
| ·质量lsotopomer | 第29-31页 |
| ·lsotopomer映射的数学表示 | 第31-35页 |
| ·原子映射矩阵 | 第31-32页 |
| ·lsotopomer映射矩阵 | 第32-35页 |
| ·lsotopomer平衡的数学表示 | 第35-39页 |
| ·~(13)C标记状态平衡 | 第35页 |
| ·通量 | 第35-36页 |
| ·lsotopomer平衡方程组 | 第36-37页 |
| ·参数优化 | 第37-39页 |
| 参考文献 | 第39-42页 |
| 第二章 ~(13)C代谢通量分析平台的建立 | 第42-100页 |
| 第一部分 ~(13)C代谢通量分析实验技术介绍 | 第42-61页 |
| 1.实验技术总论 | 第42-43页 |
| 2.~(13)C标记实验 | 第43-48页 |
| ·标记策略 | 第43-44页 |
| ·~(13)C标记稳定状态 | 第44-48页 |
| ·分批培养稳态 | 第44-45页 |
| ·连续培养稳态 | 第45-46页 |
| ·特殊情况 | 第46-48页 |
| ·补料分批培养 | 第48页 |
| 3.lsotopomer信息的核磁检测 | 第48-53页 |
| ·lsotopomer检测样品 | 第48-50页 |
| ·2D HSQC检测lsotopomer信息 | 第50-53页 |
| ·HSQC介绍 | 第50-51页 |
| ·HSQC检测结果 | 第51-52页 |
| ·HSQC测量的映射矩阵 | 第52-53页 |
| 4.质量lsotopomer的质谱检测 | 第53-54页 |
| 5.体系外流通量的确定 | 第54-57页 |
| ·生物质合成通量 | 第54-57页 |
| ·分泌通量 | 第57页 |
| 6.基于~(13)C平衡的参数优化 | 第57-58页 |
| 7.通量估计值的置信度分析 | 第58-61页 |
| 第二部分 实验流程的建立和结果 | 第61-90页 |
| 1.实验材料 | 第61-62页 |
| 2.~(13)C标记实验流程 | 第62-66页 |
| ·发酵罐准备 | 第62页 |
| ·校准,灭菌 | 第62页 |
| ·电极水化和极化 | 第62-63页 |
| ·发酵罐启动 | 第63-64页 |
| ·过程监测和实验参数测量 | 第64页 |
| ·标记实验 | 第64-65页 |
| ·连续培养结果 | 第65-66页 |
| 3.核磁样品制备和数据处理 | 第66-76页 |
| ·NMR样品制备 | 第66页 |
| ·NMR数据记录 | 第66-69页 |
| ·HSQC,HCCHCOSY和TOCSY用于谱峰认证 | 第66-68页 |
| ·J-resolved HSQC检测~(13)C-~(13)C耦合 | 第68-69页 |
| ·NMR数据处理 | 第69-70页 |
| ·数据处理方法 | 第69-70页 |
| ·核磁检测生物样品的结果和数据处理 | 第70-76页 |
| ·HCCHCOSY,TOCSY和HSQC谱和谱峰认证结果 | 第70-73页 |
| ·~(13)C-~(13)C耦合信息的获取和处理 | 第73-76页 |
| 4.GC-MS样品制备和数据分析(参见第三章第一,第二部分) | 第76-82页 |
| ·GC-MS样品制备 | 第76页 |
| ·GC-MS参数设置 | 第76页 |
| ·GC-MS数据处理(参见第三章第一,第二部分) | 第76-77页 |
| ·气质联用检测样品的结果和数据处理 | 第77-82页 |
| ·气相色谱分离结果 | 第77页 |
| ·Aspartic acid的质谱结果和数据处理 | 第77-82页 |
| 5. 胞外代谢物测量和外流通量确定 | 第82-83页 |
| 6. 网络建模和代谢通量估计 | 第83-89页 |
| ·代谢网络模型的建立 | 第83-86页 |
| ·FTBL文件 | 第86-87页 |
| ·参数优化 | 第87页 |
| ·~(13)C-FLUX | 第87页 |
| ·VirtueCLE | 第87页 |
| ·通量估计值和置信区间的确定 | 第87-89页 |
| 7.小结 | 第89-90页 |
| 附录一:FTBL文件 | 第90-97页 |
| 附录二:英文缩写对照表 | 第97-98页 |
| 参考文献 | 第98-100页 |
| 第三章 生物合成特~(13)C标记样品提高质量Isotopomer分析精度 | 第100-142页 |
| 第一部分 质谱测量质量lsotopomer综述 | 第100-114页 |
| 1.质谱方法简介综述 | 第100-109页 |
| ·质量lsotopomer分析进展 | 第100-101页 |
| ·基本质谱方法介绍 | 第101-105页 |
| ·质谱仪组成 | 第101-102页 |
| ·电子撞击电离Electron Impact El | 第102-103页 |
| ·四级杆质量分析器 | 第103-104页 |
| ·气相色谱 | 第104-105页 |
| ·GC-MS中的衍生化方法 | 第105-109页 |
| ·衍生化简介 | 第105-106页 |
| ·常用的衍生化方法 | 第106-107页 |
| ·特丁基甲基硅烷化氨基酸及其碎片离子 | 第107-109页 |
| 2.质量lsotopomer分析的数学计算 | 第109-112页 |
| ·天然重同位素的影响 | 第109-110页 |
| ·修正矩阵 | 第110-111页 |
| ·利用修正矩阵消除天然重同位素影响 | 第111-112页 |
| 3.质量lsotopomer分析中的问题 | 第112-114页 |
| 第二部分 质量lsotopomer测量改进的模型,方法和材料 | 第114-125页 |
| 1.质量lsotopomer测量改进的模型 | 第114-121页 |
| ·基于质量lsotopomer分析的~(13)C MFA的误差来源 | 第114-115页 |
| ·质量lsotopomer的测量的模型 | 第115-117页 |
| ·一般测量模型 | 第115-116页 |
| ·包含浓度效应的模型 | 第116页 |
| ·用校准曲线进行测量的模型 | 第116-117页 |
| ·生物合成样品~(13)C lsotopomer的二项式分布 | 第117-121页 |
| ·一般生物合成样品~(13)C lsotopomer的分布 | 第118页 |
| ·非均一系数a_i | 第118-119页 |
| ·甲醇为单一的碳源时生物合成样品~(13)C lsotopomer的分布 | 第119页 |
| ·R~((?)vg)的测定 | 第119-121页 |
| 2.lsotopomer测量改进的实验材料和方法 | 第121-125页 |
| ·实验材料 | 第121页 |
| ·实验体系选取 | 第121-122页 |
| ·生物合成校准样品 | 第122页 |
| ·GC-MS设置 | 第122-123页 |
| ·平均R~((?)vg)引起误差的数值模拟 | 第123页 |
| ·利用生物合成特定标记的样品绘制校准曲线 | 第123-125页 |
| 第三部分 质量lsotopomer测量改进的结果和讨论 | 第125-138页 |
| 1.数值模拟表明平均~(13)C比例假设引入可忽略误差 | 第125-129页 |
| 2. 生物合成样品的lsotopomer分布非常符合二项式分布 | 第129-131页 |
| 3. 利用生物合成样品绘制标准曲线 | 第131-136页 |
| 4. 意义和讨论 | 第136-138页 |
| 参考文献 | 第138-142页 |
| 致谢 | 第142-144页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 | 第144-145页 |
