通量平衡分析的进展与应用

代谢网络是系统生物学的一个热门话题,代谢网络包含生物体内编码酶的基因以及所有已知的代谢反应。通量平衡分析是分析代谢网络中代谢物通量的数学方法,通过计算代谢网络中代谢物的通量,可以预测生物体的生长速度或某个特定代谢物的生成速率。文章综述了通量平衡分析算法的原理、建模步骤,分枝菌酸通路的通量平衡分析实例,常用的通量平衡分析软件,并从安装要求、可用性、功能、模型交换、网络可视化5个方面比较了应用通量平衡分析算法工具的特性,以指导用户选择合适的软件工具。

基于结构比对模板库的蛋白质模型评估

蛋白质天然构象预测是计算生物学领域最具有挑战性的课题之一。基于模板的预测方法是目前最为准确的方法,该方法的预测模型的好坏很大程度上在于其模板质量的好坏。从SCOP数据库中筛选了3 867个蛋白质,通过结构比对和统计分析,建立了一个基于结构比对的模板库;接着,利用动态归一化法和Profile-profile的原理,分别编写的搜索和比对程序;最后利用MODELLER的建模程序给出了蛋白质的三级结构模型。测试集由48个蛋白组成,首先,用Profile-profile搜索基于结构比对模板库获得同源模板,以此模板模建出蛋白质三级结构模型,同时用MODELLER中的搜索程序搜索仅有序列构成的序列库,最后同样获得蛋白质的三级模型。从测试结果的正确率看,该方法较MODELLER有了14.59%的提高;通过模型评估,可以看出该方法预测出的模型质量整体上也优于原有的MODELLER方法。因此,认为用profile-profile搜索基于结构比对模板库的方法要优于MODELLER中的搜索的方法。