代谢网络的结构动力学建模

开发和研究所提出的细胞代谢过程的详细数学模型是系统生物学的主要挑战之一。然而，尽管代谢网络拓扑分析取得可观进展，基于微分方程的显式动力学建模仍常因酶动力学速率律及其相关参数值知识不足而严重受阻。我们在此提出一种方法，旨在详细定量刻画代谢系统的动力学能力，而无需任何关于速率方程特定函数形式的显式信息。我们的方法基于在参数空间中每点构建局部线性模型，使得模型各元素要么可直接实验获取，要么便于直观生化解释。这一涵盖所有可能显式动力学模型、由局部线性模型组成的系综，允许对全参数空间进行系统统计探索。该方法应用于两个范式实例：酵母糖酵解途径与光合Calvin循环的现实规模表示。