论文部分内容阅读
细胞中存在很多重要的生物过程,这些生物过程可以形象地用网络形式表示,例如转录调控网络、代谢网络、转录翻译网络以及信号传导网络等等,这些网络相互作用共同实现细胞的生物功能。随着高通量实验技术的发展,很多大规模生化网络模型构建出来,同时在COBRA建模框架下,为了刻画代谢网络所有可能的表型空间,提出了端通路的概念。通过端通路分析,能够得到生化网络的稳态性质。随着大规模转录调控网络模型以及转录翻译网络模型的出现,有两个问题需要解决:(1)端通路是否在这两种类型的生化网络模型中同样具有生物意义;(2)不同类型生化网络端通路性质的不同能否反映生化网络自身性质和功能的差异。系统生物学的一个大的趋势是将各种不同类型的生化网络集成为一个多网络的模型,进而刻画网络之间的相互作用,使得重构模型更加接近真实的生化网络,因此分析并比较不同生化网络的性质具有很大的意义。 本文主要对三个不同类型的生化网络:代谢网络、转录调控网络和转录翻译网络进行端通路分析,并从五个方面对分析的结果进行了比较:(1)端通路的个数和端通路个数与反应个数的比值;(2)端通路长度;(3)反应参与度;(4)共出现反应对;(5)通路相互连通性。通过比较能够反映出不同类型生化网络在拓扑结构、确定性以及冗余性方面的差异。 通过对不同类型生化网络的端通路分析和比较,说明端通路分析除了能够反映代谢网络的稳态性质,也能应用到转录调控网络和转录翻译网络当中,即在这两种新的网络模型中同样具有生物意义。同时,本文改进了转录调控网络模型的表示方法,能够提高端通路的计算效率,方便解释端通路的含义,新方法是一般化的方法,可以应用到其他的COBRA建模框架下的转录调控网络中。