小球藻产三酰甘油过程的代谢网络构建与代谢途径优化分析

【摘要】微藻合成的三酰甘油(TAG)可以用于制造生物柴油,在替代化石燃料上有较好的应用前景。以基因工程强化微藻的TAG积累能力是提高微藻TAG产量、实现微藻生物柴油应用化的手段之一,而为了能更有效地用基因工程方法强化微藻TAG的生产,必须对微藻的代谢网络进行分析,找出其中对TAG合成较为重要的反应,作为基因工程的操作目标。本次研究以基因组数据构建了异养、光自养-发酵及自养三种不同条件下小球藻产TAG过程的核心代谢网络,采用基元模式(Elementaryfluxmode,EM)及两种基于基元模式的计算分析方法：CASOP(Computationalapproachforstrainoptimizationaimingathighproductivity)和改进CASOP对这些代谢网络进行了分析。基元模式分析通过对产生物质和产TAG的理想代谢途径进行对比来寻找产TAG过程中的关键反应。CASOP根据各个反应所参与的代谢途径来计算反应对代谢网络灵活性和产物转化率的贡献,从而评价反应是否是合适的基因工程操作目标。改进CASOP则在CASOP的基础上进一步考虑了各个代谢途径中反应的速率。分析结果表明Kennedy途径及脂肪酸合成反应在所有代谢条件下都是适合强化的关键反应。还原NADPH的反应,包括戊糖磷酸途径氧化阶段、光自养-发酵条件下可能存在的甘油醛-3-磷酸脱氢酶(NADP+)及自养条件下的苹果酸酶在所有条件下均非常重要,而自养条件下的光反应则是主要的能量来源。光自养-发酵条件下可能存在的甘油醛-3-磷酸脱氢酶(NADP+)及自养条件下的苹果酸酶可以形成类似转氢酶的循环,将过剩的NADH转化为产油脂过程中不足的NADPH而提高油脂的转化率。此外,分析结果也部分解释了环境压力对TAG积累的促进作用。这些结果对产油微藻的基因工程有一定的启发意义。
【作者】张弛；
【导师】陈欢林；
【作者基本信息】浙江大学，生物化工（专业学位），2014，硕士
【关键词】代谢途径分析；TAG；小球藻；基元模式分析；CASOP；

【参考文献】
[1]刘洋.残疾人体育健身指导员知识结构的探索[D].北京体育大学,体育人文社会学,2013,硕士.
[2]毛文换.武汉市普通高中体育教师专业发展现状与对策研究[D].华中师范大学,体育教育训练学,2013,硕士.
[3]杨城.数据挖掘的实施分析[J].电脑开发与应用,2002,11:15-17.
[4]石胜杰.复杂网络的社团结构研究[D].东北大学,应用数学,2009,硕士.
[5]时兵.基于STEP的三维实体特征提取与模型重建技术研究[D].吉林大学,机械制造及其自动化,2004,硕士.
[6]闫子权.控制梯型轨道钢轨波磨的动力性能优化研究[D].北京交通大学,道路与铁道工程,2014,博士.
[7]杨晓.天然气制氢工艺在炼铜行业中的应用方案分析[D].北京化工大学,机械工程（专业学位）,2013,硕士.
[8]卢茜.地震灾害应急物流系统中公路运输路径选择的研究[D].北京交通大学,2009.
[9]王明琳,金波.区域经济转型视角下民间金融与民营企业研究——民间金融、民营企业与区域经济转型升级(2013)研讨会综述[J].经济研究,2013,05:157-160.
[10]魏立.基于延性与造价的SRHSC框架柱多目标优化设计研究[D].西安建筑科技大学,结构工程,2013,硕士.
[11]刘洁.白酒行业上市公司股利分配影响因素研究[D].山西财经大学,会计学,2013,硕士.
[12]贾福青.基于梯度直方图保持模型的图像去噪方法[D].哈尔滨工业大学,计算机科学与技术,2014,硕士.
[13]吴嘉迅,吴俊勇,张宁,黄威博,杨玉青,徐倪睿.基于磁耦合谐振的无线能量传输的实验研究[J].现代电力,2012,01:24-28.
[14]李彬.高效课堂下的文言文教学模式[D].内蒙古师范大学,学科教学（专业学位）,2013,硕士.
[15]宋庆元.一种改进算法的化学数据挖掘系统原型研究初探[J].科技广场,2005,01:53-57.
[16]周归宇.纳米复合材料在锂离子电池方面应用进展[J].中山大学研究生学刊(自然科学.医学版),2010,04:14-19.
[17]吴德彬.滑坡演化过程的三维视景仿真与控制研究[D].华中科技大学,系统工程,2013,硕士.
[18]周砚龙.近空间飞行器鲁棒受限控制技术[D].南京航空航天大学,模式识别与智能系统,2014,硕士.
[19]隋智勇.电子商务在西南区域经济合作中的应用[D].广西大学,国际贸易学,2004,硕士.
[20]吴同.无梯度反应器内氯乙烯非汞合成的特性研究[D].华东理工大学,化学工程,2014,硕士.
[21]欧阳杰.隧道型钢钢架喷射混凝土支护安全性评价方法研究[D].北京交通大学,2012.
[22]许国亚.神光-Ⅲ主机背向散射诊断系统的设计与研究[D].中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）,光学工程,2013,硕士.
[23]陈曦.辽西A市农村公路资金筹集与使用问题研究[D].大连理工大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[24]彭小亮.大跨径曲线连续刚构桥收缩徐变和预应力损失研究[D].中南林业科技大学,结构工程,2014,硕士.
[25]李琳.小学生非正式同伴团体及其学校适应的追踪研究[D].鲁东大学,发展与教育心理学,2013,硕士.
[26]解兴武.关于中学数学教育中生活资源的开发与利用的研究[D].华中师范大学,2005.
[27]马学名.关于药品类高职高专学生职业态度现状调查研究[D].宁波大学,教育管理（专业学位）,2014,硕士.
[28]高歌.我国电视方言新闻节目发展历程与策略研究[D].吉林艺术学院,戏剧戏曲学,2012,硕士.
[29]王玉锋.包嗅探与协议解析技术在NIDS中的应用与研究[D].成都理工大学,2004.
[30]吴潇.初中英语教师课堂提问的人种志研究[D].宁波大学,课堂与教学论,2014,硕士.
[31]苗利晓.新课改背景下高中历史教学设计探究[D].河北师范大学,农村教育,2013,硕士.
[32]罗跃辉.车辆牵引力、速度与滑转率相关性研究[D].河南科技大学,车辆工程,2013,硕士.
[33]李健.基于公司治理视角的上市公司财务重述问题研究[D].贵州财经大学,会计学,2013,硕士.
[34]肖建海.船用止推轴承热流动力润滑特性研究[D].浙江工业大学,化工过程机械,2012,硕士.
[35]邹斌.槽式太阳能集热器与燃气锅炉联合供暖系统模拟研究[D].哈尔滨工业大学,供热、供燃气、通风及空调工程,2014,硕士.
[36]凌雪岷.BR_0代数及对应逻辑系统中单原子生成公式的真值函数特征[D].扬州大学,基础数学,2011,硕士.
[37]赵海波.成都市公益组织参与政府购买公共服务的实证研究[D].西南交通大学,行政管理,2013,硕士.
[38]杜刚.兰炭替代部分高炉喷吹用煤及其性能的研究[D].西安建筑科技大学,冶金物理化学,2013,硕士.
[39]孙祥玉.基于XML的电子病历系统设计与实现[D].山东大学,计算机技术（专业学位）,2012,硕士.
[40]田华勇.深水钻井船动力定位时域仿真分析研究[D].中国舰船研究院,船舶与海洋结构物设计制造,2014,硕士.
[41]张军见.美国陪审团制度研究[D].安徽大学,法律史,2014,硕士.
[42]赵雅玲.电网企业实施全面预算管理的对策探讨[D].武汉纺织大学,MBA,2014,硕士.
[43]张茹.基于Windows的经济型数控铣床系统控制软件的研究[D].西北工业大学,机械电子工程,2004,硕士.
[44]刘健,赵树仁,贠保记,崔琪,何林泰,郑剑敏.分布智能型馈线自动化系统快速自愈技术及可靠性保障措施[J].电力系统自动化,2011,17:67-71.
[45]许欣.Monte Carlo模拟研究活性聚合及聚合诱导自组装[D].安徽大学,高分子化学与物理,2013,硕士.
[46]马立新.运用“PC”组合训练法提高高考体育生快速力量的训练学探究[D].山西师范大学,体育教育训练学,2014,硕士.
[47]邵金.兰渝铁路盖家阴山滑坡工程治理措施评价[D].兰州大学,地质工程（专业学位）,2014,硕士.
[48]李正浩.基于SAE J1939协议拖拉机综合信息显示系统开发与设计[D].南京农业大学,车辆工程,2011,硕士.
[49]邹旭东.沥青路面圆形坑槽铣刨机铣刨回收系统设计及性能研究[D].长安大学,机械电子工程,2013,硕士.
[50]王俊人.青岛国信体育公司场馆售票管理系统的设计与实现[D].山东大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.