出芽短梗霉基因组尺度代谢网络模型及其应用制造技术

本发明专利技术公开了出芽短梗霉基因组尺度代谢网络模型及其应用，出芽短梗霉基因组尺度代谢网络模型的构建包括网络数据库的建立、数据库的精炼和校准、数学模型的建立和模型的验证与分析四个步骤；构建获得的出芽短梗霉基因组尺度代谢网络模型能够对潜在提高聚苹果酸的基因靶点进行预测，为出芽短梗霉菌株的研究和全面分析提供了指导平台，为通过代谢工程改造出芽短梗霉获得高产聚苹果酸及普鲁兰多糖等代谢产物具有重要意义。

Metabolic network model and its application for genome scale of budding short stalked deer

The present invention discloses Aureobasidium pullulans genome scale metabolic network model and its application, verification model and Aureobasidium pullulans genome scale metabolic network model construction, including the establishment of database network database refining and calibration, mathematical model and analysis of the four steps; the construction of Aureobasidium pullulans genome scale metabolic network model obtained can predict the potential to improve the poly gene targets of malic acid, provides guidance platform for the study of Aureobasidium pullulans and comprehensive analysis, in order to obtain high yield of poly malic acid and has the important significance of pullulan and other metabolites through metabolic engineering of Aureobasidium pullulans.

【技术实现步骤摘要】
出芽短梗霉基因组尺度代谢网络模型及其应用
本专利技术属于系统生物学领域，具体涉及出芽短梗霉基因组尺度代谢网络模型；还涉及出芽短梗霉基因组尺度代谢网络模型在预测提高出芽短梗霉代谢物产量靶点基因中的应用及相应的方法。
技术介绍
随着测序技术的不断发展，测序成本也不断降低，大量基因组学信息积累。如何高效地处理利用这些数据，从整体上研究生物体的整体生命过程成为了研究热点。基因组尺度代谢网络模型是组学信息应用的重要工具，基因组尺度代谢网络模型就是以基因组序列和注释信息为基础，通过基因-蛋白质-反应相互关系将生物体内所有的生化反应整合成一个整体数学模型，在整体层面上研究所有参与代谢过程的基因、蛋白质和反应物之间的相互作用。此外利用通量平衡分析(FluxBalanceAnalysis，FBA)通过约束条件、决策变量和目标函数的约束，模拟生物代谢过程，挖掘细胞代谢流量变化规律，为明确代谢节点和指导代谢工程改造提供依据。出芽短梗霉菌(Aureobasidiumpullulans)是一种类酵母真菌，由于许多亚种都产生黑色素而被俗称为“黑酵母”。它广泛分布于植物、海洋、冰川中，具有很强的适应性，发酵产生聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
出芽短梗霉基因组尺度代谢网络模型，其特征在于，按以下方法构建：(1)网络数据库的建立：根据出芽短梗霉全基因组测序结果和GO、KEGG、Uniprot数据库收集出芽短梗霉的基因注释信息，然后用VBA程序提取需要的出芽短梗霉菌的基因注释信息，添加聚苹果酸合成的特征反应，得到网络数据库；(2)数据库的精炼和校准：从文献和数据库提取生物量组成模拟所需组分信息，将已有的网络数据库标准化并建立物种特异的详细反应列表，并对网络反应进行手动精炼，得到精确的出芽短梗霉菌代谢网络模型数据库；(3)数学模型的建立：将已有的数据库文件内容转化为转换成系统生物学语言格式的文件，然后通过基于Matlab平台的COBRA工...

【技术特征摘要】
1.出芽短梗霉基因组尺度代谢网络模型，其特征在于，按以下方法构建：(1)网络数据库的建立：根据出芽短梗霉全基因组测序结果和GO、KEGG、Uniprot数据库收集出芽短梗霉的基因注释信息，然后用VBA程序提取需要的出芽短梗霉菌的基因注释信息，添加聚苹果酸合成的特征反应，得到网络数据库；(2)数据库的精炼和校准：从文献和数据库提取生物量组成模拟所需组分信息，将已有的网络数据库标准化并建立物种特异的详细反应列表，并对网络反应进行手动精炼，得到精确的出芽短梗霉菌代谢网络模型数据库；(3)数学模型的建立：将已有的数据库文件内容转化为转换成系统生物学语言格式的文件，然后通过基于Matlab平台的COBRA工具包读取将其转化为数学模型；(4)模型的验证与分析：以Matlab平台的COBRA工具包进行通量平衡分析，GLPK为线性解包进行模拟计算。2.权利要求1所述出芽短梗霉基因组尺度代谢网络模型在预测提高出芽短梗霉代谢物产量靶点基因中的应用。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述代谢物为聚苹果酸。4.利用权利要求1所述出芽短梗霉基因组尺度代谢网络模型预测提高出芽短梗霉聚苹果酸产量靶点基因的方法，其特征在于：根据已构建的出芽短梗霉基因组尺度代谢网络模型，以生物量合成反应为目标函数，逐渐增大聚苹果酸分泌反应，得到多组流量数据，并通过分析不同聚苹果酸合成率状态下的碳流量分配情况，再利用鲁棒性分析方法，确定靶点基因对出芽短梗霉聚苹果酸产量的影响。5.权利要求1所述出芽短梗霉基因组尺度代谢网络模型指导下获得高产...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹祥，冯骏，阳静，李正华，李云政，
申请(专利权)人：西南大学，安徽雪郎生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50