成人午夜又粗又硬又长_鲁一鲁AV2019在线_欧美深深色噜噜狠狠yyy_www.91色.com_色影音先锋av资源网_特级做A爰片久久毛片A片喷水_99精品无人区乱码1区2区3区_国产人妻久久精品一区_欧美午夜精品久久久久久浪潮_av免费无码天堂在线_蜜桃色欲AV久久无码精品软件_日美一级毛片_久久久久久久久性潮_国产乱对白精彩_日韩精品免费一区二区_亚洲欧美精品在线_无码国产69精品久久久久_开心五月综合激情综合五月_干一夜综合_亚洲中文有码字幕日本

    目標(biāo)產(chǎn)物對(duì)底物的轉(zhuǎn)化率是工業(yè)菌株的重要指標(biāo)之一，是發(fā)酵工藝成本控制的主要因素，通過敲除特定基因與代謝途徑，減少副產(chǎn)物合成的損耗，加強(qiáng)主干代謝途徑的通量，是實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的主要手段之一。目前已有一些基因敲除靶標(biāo)預(yù)測(cè)算法，如OptKnock、RobustKnock、GDLS等，這些算法采用混合整數(shù)雙層優(yōu)化方法，能夠協(xié)調(diào)工業(yè)上產(chǎn)物產(chǎn)量最大化和自然進(jìn)化形成的細(xì)胞生長(zhǎng)最大化，但這些算法只能給出單個(gè)敲除方案，同時(shí)求解耗時(shí)很長(zhǎng)。

    中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所孫際賓研究組的計(jì)算生物學(xué)科研人員，沿用一種有嚴(yán)格數(shù)學(xué)驗(yàn)證的KKT（Karush-Kuhn-Tucker）技術(shù)來求解混合整數(shù)雙層優(yōu)化問題，結(jié)合細(xì)胞代謝網(wǎng)絡(luò)，開發(fā)了一種反應(yīng)（酶）敲除的預(yù)測(cè)方法ReacKnock，從而能夠保證預(yù)測(cè)結(jié)果的正確性，并大大縮短求解計(jì)算時(shí)間，尤其是可提供多敲除策略。

    在大腸桿菌全基因組規(guī)模代謝網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，針對(duì)琥珀酸（Succinate）、乙醇（Ethanol）、乙酸（Acetate）、氫氣（Hydrogen）、甲酸（Formate）、乙醇酸（Glycolate）、乳酸（Lactate）、富馬酸（Fumarate）、蘇氨酸（Threonine）這9種典型化學(xué)品，應(yīng)用ReacKnock和OptKnock兩種算法進(jìn)行了預(yù)測(cè)對(duì)比計(jì)算，計(jì)算結(jié)果分別以FVA（FluxVariabilityAnalysis）驗(yàn)證虛擬突變株的最大生產(chǎn)和以FBA（FluxBalanceAnalysis）驗(yàn)證虛擬突變株的最大生長(zhǎng)。結(jié)果顯示，ReacKnock給出的敲除預(yù)測(cè)其產(chǎn)物對(duì)底物轉(zhuǎn)化率更高（見表1）；由于所得為高精度解，計(jì)算結(jié)果完全符合FVA對(duì)生產(chǎn)的驗(yàn)證和FBA對(duì)生長(zhǎng)的驗(yàn)證；ReacKnock可以求出同樣刪除數(shù)目下的全部替代方案，表2給出了就大腸桿菌生產(chǎn)琥珀酸的10個(gè)最佳6酶組合的敲除策略；由于算法的簡(jiǎn)練，計(jì)算速度上，ReacKnock相比OptKnock有近10倍的提速。

    該研究提供的方法可以求出同樣刪除數(shù)目下的全部替代敲除方案，可以為實(shí)際工業(yè)菌株的基因工程設(shè)計(jì)提供較多的思路和選擇，便于實(shí)驗(yàn)實(shí)施。該方法具有普適性，適用于所有工業(yè)微生物，可以在其基因組規(guī)模代謝網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行計(jì)算后再指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。

    該研究得到國(guó)家“973”、“863”、自然基金和天津科技支撐項(xiàng)目的支持，相關(guān)研究成果已經(jīng)發(fā)表在PLoSOne期刊。天津工生所的計(jì)算生物學(xué)科研人員徐自祥為論文的第一作者。