[发明专利]基于GUI界面的基因组代谢网络模型构建分析系统及装置

权利要求书

1.基于GUI界面的基因组代谢网络模型构建分析系统，其特征在于，包括：

搭建酶约束模型模块，用于：

生成菌株KEGGID可编辑文本框，并依据KEGG的API函数定义KEGG数据库下载函数对目标菌株的基因组信息进行下载；

接收目标菌株的ID号，并在KEGG数据库中进行比对；若比对成功，则从KEGG数据库和uniprot数据库下载目标菌株酶学数据，并整合搭建成酶学数据库；

读取目标菌株的基因组代谢网络模型，并进行格式转换；

将目标菌株的基因组代谢网络模型与酶学数据库进行匹配，并搭建酶约束模型。

2.如权利要求1所述的基于GUI界面的基因组代谢网络模型构建分析系统，其特征在于，KEGG数据库下载函数包括读取菌株信息、获取KEGGAPI地址和编辑下载数据格式。

3.如权利要求1所述的基于GUI界面的基因组代谢网络模型构建分析系统，其特征在于，所述目标菌株的基因组代谢网络模型的格式为excel表格数据。

4.如权利要求3所述的基于GUI界面的基因组代谢网络模型构建分析系统，其特征在于，所述读取目标菌株的基因组代谢网络模型，并进行格式转换，包括：通过模型导入函数读取excel表格数据，并通过修改模型格式函数生成模型反应可逆性列表，将模型格式从excel表格数据转换为mat格式。

5.如权利要求1所述的基于GUI界面的基因组代谢网络模型构建分析系统，其特征在于，所述将目标菌株的基因组代谢网络模型与酶学数据库进行匹配，并搭建酶约束模型，包括：

将目标菌株的基因组代谢网络模型中反应的酶号与酶学数据库中的所有酶数据进行匹配，进行以酶动力学为依据的模型反应方程式的分解，并添加酶学性质的目标反应，整合匹配的酶数据，合并模型的反应方程式，以搭建酶约束模型。

6.如权利要求1所述的基于GUI界面的基因组代谢网络模型构建分析系统，其特征在于，所述接收目标菌株的ID号，并在KEGG数据库中进行比对；若比对不成功，则报错并提示重新输入。

7.如权利要求1所述的基于GUI界面的基因组代谢网络模型构建分析系统，其特征在于，所述基于GUI界面的基因组代谢网络模型构建分析系统还包括：

搭建热力学约束模型模块，用于：

生成Cplex path可编辑文本框，将Cplex路径添加到matlab环境变量中；

定义模型输入函数，将模型从excel格式转换为mat格式，并转换模型中代谢物格式；

定义搭建模型热力学约束模型函数，包括自动导入ReactionDB反应热力学数据库，模型中反应与热力学数据匹配，搭建热力学约束模型。

8.如权利要求1所述的基于GUI界面的基因组代谢网络模型构建分析系统，其特征在于，所述基于GUI界面的基因组代谢网络模型构建分析系统还包括：

整合转录调控网络模块，用于：

定义搭建转录调控数据库函数，包括导入目标菌株基因表达数据与模型，匹配转录调控数据，搭建模型的转录调控数据库，导出转录调控数据库到目标路径；

定义转录因子扰动下模型代谢流分析函数，包括调用Gurobi求解器，导入搭建的转录调控数据库，求解转录调控下模型通量平衡分析，以xlsx格式导出求解结果。