黑曲霉的代谢网络重建

很多生物的实验数据都分散在数百篇出版物和多个数据储存库中。要想对生物代谢有系统的认识,就必须将数据整合到统一的知识网络中。黑曲霉(Aspergillus niger)是酶和酸生产工业中使用的重要真菌。为了对黑曲霉进行合理的代谢改造,可以收集现有的资料并在基因组水平模型中加以整合,进而设计出能够改善黑曲霉宿主性能的有效方案。

近期发表于Fungal Biology and Biotechnology的一篇文章“A community-driven reconstruction of the Aspergillus niger metabolic network”描述了来自丹麦技术大学的Mikael R. Andersen及其研究团队根据876篇文献中的信息更新了现有的黑曲霉代谢模型,将模型覆盖范围扩展到了940种反应、777种代谢物和454个基因。他们把来自论文和专利的实验数据以及自己的实验整合成一致的网络,最终确定了黑曲霉iJB1325基因组的水平模型。信息的纳入采用了标准化方式,以便将来能进行自动化测试和持续改进。这一实验数据库共有471个测试案例,而iJB1325模型符合其中的373个。研究者们还重新分析了现有的转录组学和生理学定量数据以进一步探索黑曲霉的代谢。此外,该模型包含了对模型结构的3,482次检查,是迄今为止最有力的黑曲霉经基因组水平模型。研究者们进一步利用现有数据构建了ATCC 1015和CBS 513.88的菌株特异性模型,用户可根据实验数据对最新模型进行验证。更新后的模型符合SBML标准,因此用户可通过自己的惯用软件轻松模拟该模型。

图:表格描述了不同模型的主要数据

本文介绍的黑曲霉iJB1325模型将可用数据整合到高度规整的基因组水平模型中,一方面便于模拟物质/能量流动分布,另一方面也为基因组水平数据的解读提供了代谢学背景。

Fungal Biology and Biotechnology

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