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代谢流分析与通路改造工程

共计 30 章节
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01
课程导入与代谢流分析全景
目标=代谢流分析的定义 · 核心问题 · 在通路改造工程中的定位
课程导入代谢流分析全景
02
代谢网络 stoichiometry 建模
目标=构建化学计量矩阵 · 定义内部代谢物与外部代谢物 · 识别平衡方程与通量变量
stoichiometr…代谢网络
03
通量平衡分析（FBA）原理与实战
目标=稳态假设 · 目标函数设定 · 约束条件构建
FBA通量平衡分析
04
基于 13C 标记的代谢流分析实验设计
目标=示踪剂选择 · 标记策略 · 平行实验设置
基于13C
05
质谱数据解析与同位素分布向量（MDV）
目标=从 LC-MS/GC-MS 谱… · 校正天然同位素丰度 · 计算标记富集度
MDV质谱数据解析
06
代谢物与同位素标记的定量分析
目标=内标选择 · 标准曲线 · 绝对定量与相对定量策略
代谢物同位素标记的定量…
07
13C 代谢流模型构建
目标=定义原子映射矩阵 · 构建同位素平衡方程 · 设置输入标记底物
13C代谢流模型构建
08
13C-MFA 通量求解与统计评估
目标=使用 INST-MFA 或 E… · 置信区间计算 · 通量可识别性分析
C-MFA13
09
代谢流分析中的区室化与代谢池问题
目标=处理多区室模型 · 代谢池大小差异 · 未标记天然代谢物干扰
代谢流分析区室化
10
副产物与溢出代谢的通量解析
目标=识别分泌副产物 · 溢流代谢 · 无效循环
副产物溢出代谢的通量解…
11
中心碳代谢通量解析实战
目标=针对糖酵解 · 磷酸戊糖途径 · TCA 循环的节点通量分配
心碳代谢通量解析…目标=针对糖酵解
12
氨基酸与有机酸生产通路的通量分析
目标=以谷氨酸 · 赖氨酸 · 乳酸等产品为例
氨基酸有机酸生产通路的…
13
脂肪酸与聚酮类通路的通量分析
目标=解析乙酰-CoA 和丙二酰-C… · 链延伸与还原步骤通量 · 识别前体竞争与还原力瓶颈
脂肪酸聚酮类通路的通量…
14
萜类与异戊二烯通路的通量分析
目标=解析 MVA 与 MEP 途径… · IPP/DMAPP 平衡 · 下游修饰步骤
萜类异戊二烯通路的通…
15
代谢通量数据驱动的靶点识别
目标=基于通量分布 · 通量控制系数 · 影子价格等指标
代谢通量数据驱动…目标=基于通量分…
16
通路改造中的基因编辑与表达调控
目标=CRISPR · 启动子工程 · RBS 调控
通路改造基因编辑
17
途径模块化与通量平衡改造
目标=将长途径拆分为模块 · 平衡各模块通量 · 减少中间体积累与毒性
途径模块化通量平衡改造
18
辅因子与能量平衡的通路改造
目标=NADH/NADPH/ATP… · 通过转氢酶 · 呼吸链改造
辅因子能量平衡的通路改…
19
动态代谢流分析与调控
目标=从稳态到动态 13C-MFA · 瞬时标记实验 · 代谢响应时间尺度
动态代谢流分析调控
20
代谢流分析与发酵工艺耦合
目标=补料策略 · 溶氧 · pH
代谢流分析发酵工艺耦合
21
通量分析指导的底盘细胞改造
目标=选择与改造大肠杆菌 · 枯草芽孢杆菌 · 酵母等底盘
通量分析指导的底…目标=选择
22
代谢流分析与代谢模型整合
目标=将 13C-MFA 数据回补到… · 进行通量一致性检验 · 提升模型预测能力
代谢流分析代谢模型整合
23
通量分析在天然产物合成通路改造中的应用
目标=以青蒿素 · 紫杉醇等为例 · 解析前体供给
通量分析天然产物合成通路…
24
通量分析在生物燃料与化学品通路改造中的应用
目标=以乙醇 · 丁醇 · 脂肪酸
通量分析生物燃料
25
通量分析在氨基酸与维生素生产菌改造中的应用
目标=以工业氨基酸 · 核黄素等为例 · 解析通量重定向
通量分析氨基酸
26
代谢流分析与蛋白质/酶工程协同
目标=通过酶动力学改造 · 底物特异性切换 · 表达水平调整来匹配通路通量
代谢流分析蛋白质
27
通量分析中的误差来源与鲁棒性评估
目标=实验误差 · 模型误差 · 生物学变异
通量分析误差来源
28
高通量代谢流分析与自动化平台
目标=微孔板培养 · 自动化采样 · 快速质谱
高通量代谢流分析自动化平台
29
通路改造工程中的通量验证与迭代
目标=从通量预测到菌株构建 · 表型测试 · 通量再测量
通路改造工程通量验证
30
代谢流分析与通路改造工程综合实战
目标=给定目标产物与底盘 · 完成标记实验设计 · 通量求解
代谢流分析通路改造工程综合…