隨著后基因組時(shí)代的到來,工業(yè)微生物的代謝工程改造在工業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮著越來越重要的作用�；蚪M規(guī)模代謝網(wǎng)絡(luò)模型(Genome-scale metabolic model,GSMM)將生物體內(nèi)所有已知的代謝信息進(jìn)行整合,為全局理解生物體的代謝狀態(tài)和理性指導(dǎo)代謝工程改造提供了良好的平臺。本研究以乳酸乳球菌NZ9000作為目標(biāo)菌株,通過構(gòu)建其特有的GSMM對其生理特性和代謝能力進(jìn)行分析,以期為全局掌握L.lactis NZ9000的胞內(nèi)代謝機(jī)制和指導(dǎo)該模式菌株的代謝工程理性改造提供新工具。主要研究內(nèi)容如下:(1)依據(jù)最新公布的L.lactis NZ9000的全基因組序列,使用基因組功能注釋和比較基因組學(xué)相結(jié)合的半自動構(gòu)建方法,基于MATLAB平臺完成了L.lactis NZ9000的基因組規(guī)模代謝網(wǎng)絡(luò)模型i WK560的構(gòu)建。模型iWK560包含560個(gè)基因,668個(gè)代謝物,840個(gè)反應(yīng)�；蚋采w率達(dá)到23.89%,840個(gè)反應(yīng)分別分布于細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外兩個(gè)區(qū)間,其中有明確基因關(guān)聯(lián)的反應(yīng)有638個(gè),占比76%。(2)對模型進(jìn)行性能參數(shù)驗(yàn)證。經(jīng)碳源利用能力分析發(fā)現(xiàn),L.lactis NZ9000可利...

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 乳酸菌及其應(yīng)用
    1.2 基因組規(guī)模代謝網(wǎng)絡(luò)模型
        1.2.1 系統(tǒng)生物學(xué)
        1.2.2 基因組規(guī)模代謝網(wǎng)絡(luò)模型及其發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 基因組規(guī)模代謝網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建流程及工具
        1.2.4 基因組規(guī)模代謝網(wǎng)絡(luò)模型的應(yīng)用
    1.3 本論文立題依據(jù)和研究意義
    1.4 本論文主要研究內(nèi)容
第二章 材料與方法
    2.1 模型構(gòu)建分析材料與方法
        2.1.1 L.lactis NZ9000 基因組規(guī)模代謝網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建
        2.1.2 模擬分析
    2.2 濕實(shí)驗(yàn)材料與方法
        2.2.1 試劑
        2.2.2 器材
        2.2.3 菌株、培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件
        2.2.4 生物量及菌體干重測定
        2.2.5 碳源及氨基酸利用能力實(shí)驗(yàn)
第三章 結(jié)果與討論
    3.1 基因組規(guī)模代謝網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建
        3.1.1 基因組功能注釋與草圖模型的獲得
        3.1.2 代謝網(wǎng)絡(luò)模型精煉
        3.1.3 數(shù)學(xué)模型的轉(zhuǎn)換
        3.1.4 模型的調(diào)試與評估
    3.2 基因組規(guī)模代謝網(wǎng)絡(luò)模型的驗(yàn)證
        3.2.1 碳源及氨基酸利用能力驗(yàn)證
        3.2.2 性能參數(shù)驗(yàn)證
    3.3 基因組規(guī)模代謝網(wǎng)絡(luò)模型生理功能分析
        3.3.1 iWK560的特征
        3.3.2 基于模型預(yù)測分析菌株生長的必需基因和必需反應(yīng)
        3.3.3 基于模型指導(dǎo)的培養(yǎng)基優(yōu)化
        3.3.4 基于模型的中心碳代謝網(wǎng)絡(luò)分析
        3.3.5 基于模型分析L.lactis NZ9000 作為細(xì)胞工廠產(chǎn)物生成能力
    3.4 基于模型分析提高2,3-BDO產(chǎn)量的策略研究
        3.4.1 S-BDO合成代謝流及代謝節(jié)點(diǎn)分析
        3.4.2 提高S-BDO產(chǎn)量的靶點(diǎn)預(yù)測與分析
        3.4.3 基于模型分析提高S-BDO產(chǎn)量的策略指導(dǎo)
主要結(jié)論與展望
    主要結(jié)論
    展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 :作者在攻讀碩士期間發(fā)表的論文
附表一:在反應(yīng)水平進(jìn)行模型精細(xì)化



本文編號：3780339