【摘 要】
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高质量的基因组网络模型的构建是菌株设计和纵向组学整合的重要基础，大量组学数据的涌现为基因组网络模型的构建和升级提供了必要的基础条件.在2008年发表的黑曲霉基因组网络模型iMA871基础上，我们根据最新的黑曲霉基因组组学注释结果和生理学实验数据对其进行升级，建立了新模型iHL1210.在原有模型基础上我们大幅增加了维生素和辅因子的胞内合成途径.升级后的模型中反应总数由1380个提升到1771个，独
【机 构】
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华东理工大学,上海;国家生化工程技术研究中心(上海)
【出 处】
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2016年工业生物过程优化与控制研讨会
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高质量的基因组网络模型的构建是菌株设计和纵向组学整合的重要基础，大量组学数据的涌现为基因组网络模型的构建和升级提供了必要的基础条件.在2008年发表的黑曲霉基因组网络模型iMA871基础上，我们根据最新的黑曲霉基因组组学注释结果和生理学实验数据对其进行升级，建立了新模型iHL1210.在原有模型基础上我们大幅增加了维生素和辅因子的胞内合成途径.升级后的模型中反应总数由1380个提升到1771个，独立代谢物个数由775个增加至902个，独立ORF个数由871个增加至1210个.对于升级的基因组网络模型，我们分别利用13C代谢流分析和恒化实验进行了验证.采用简约化通量分析获得的胞内通量和13C代谢流计算获得的通量平均相关性系数可达0.89以上.利用升级的模型，我们能够预测黑曲霉在大部分碳、氮源上的生长情况，一致性分别为75％和80％.同时我们预测了合成培养基和复合培养基上菌株生长的必需基因数量，分别为224和153个.最后我们利用升级的模型重点研究了NADPH供应对酶制剂高效合成的影响，通过对可能生成NADPH的49反应进行逐个检验，利用FBA预测，确认其中22个能够支持菌体生长和产物合成.通过文献中转录组学和蛋白质组学的数据挖掘，发现在细胞中实际存在并能形成NADPH的反应共有8个，进一步通过FBA分析，发现来源于PP途径的NADPH有利于最大程度地提高糖化酶的得率.MOMA基因敲除分析也表明当敲除PP途径的上NADHP合成基因后，最大产酶速率下降达16.9％.上述研究结果初步表明，升级的黑曲霉基因组网络模型在规模和应用范围等方面有较好的改进，这为黑曲霉的系统代谢工程改造提供了有力的基础.
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