[发明专利]使用绘制代谢物通量总和的生物体改进方法

摘要

本发明涉及通过代谢物的通量总和的绘制来改进生物体的方法，具体涉及筛选关键代谢物的方法，所述方法包括：基于有用物质形成率作为主函数，通过摄动影响有用物质产生的其它函数的算法绘出目标函数之间的谱图；通过所述谱图确定所有代谢物的利用(通量总和(Φ))；并筛选显示通量总和(Φ)随着有用物质形成率的增加而增加的关键代谢物。本发明还涉及用于改进产生有用物质的生物体的方法，所述方法包括引入和/或扩增与筛选的关键代谢物有关的基因或者将该基因从外部引入生物体的方法。根据本发明，根据有用物质的形成率增加的特定代谢物的利用(通量总和；Φ)可被预测，使有用物质产生增加中的关键代谢物可被筛选。而且，还能够通过引入和/或扩增与所筛选的代谢物来改进目标生物体的方法或者通过在生物体培养过程中供给代谢物的方法来增加有用物质的产生。

主权项

1、一种在增加有用物质的生产中筛选关键代谢物的方法，所述方法包括下列步骤：(a)选择用于生产目标有用物质的目标生物体，并构建所选生物体的代谢网络模型；(b)将每种代谢物的利用定义为由下列方程1表示的通量总和(Φ)，并通过摄动在有用物质的形成率和生产中涉及的一个或多个函数，通过通量总和SCOF绘制与有用物质的形成率有关的单个目标函数的谱图，以便确定在步骤(a)中构建的代谢途径方面的通量总和；[方程1]其中Φi表示ith代谢物的利用，fin表示其中与ith代谢物有关的相关代谢物被消耗的反应的代谢通量，fout表示其中与ith代谢物有关的产生有用目标物质的反应的代谢通量，Sij表示jth反应中ith代谢物的化学计算系数，vj表示jth途径的代谢通量向量；(c)通过经通量总和SCOF绘出的谱图确定每种代谢物的通量总和(Φ)；并且(d)根据目标有用物质的形成率的增加聚类并筛选显示通量总和(Φ)增加的特定代谢物。