利用优化方法在代谢网络中动态生成相关基本通量模式
最优化与控制
2014-10-13 v1 分子网络
摘要
基本通量模式 (EFMs) 是代谢反应网络中将外部底物连接至产物的途径。利用 EFMs，可将代谢网络转化为其宏观对应形式，其中内部代谢物已被消除，仅保留外部代谢物。在基于 EFM 的代谢通量分析 (MFA) 中，利用实验测定的外部通量来估计每个 EFM 的通量。由于 EFM 的数量随网络复杂性迅速增加，枚举复杂网络的所有 EFM 通常在计算上是不可行的。本文提出了一种基于优化的方法，该方法动态生成 EFM 子集并同时求解基于 EFM 的 MFA 问题。所获得的子集包含对基于 EFM 的 MFA 问题最优解有贡献的 EFM。我们利用中国仓鼠卵巢细胞培养数据及两个不同复杂度的网络进行了案例研究，以检验该方法的有效性。结果表明，即使是对于更复杂的网络，也能以较低的计算成本求解基于 EFM 的 MFA 问题。此外，仅需总 EFM 数量的一小部分即可计算出最优解。
引用
@article{arxiv.1410.2680,
title = {On Dynamically Generating Relevant Elementary Flux Modes in a Metabolic Network using Optimization},
author = {Hildur Æsa Oddsdóttir and Erika Hagrot and Véronique Chotteau and Anders Forsgren},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.2680},
year = {2014}
}
备注
Final publication will be available at Springer via http://dx.doi.org/10.1007/s00285-014-0844-1