代谢工程的途径分析与优化

　　功能基因组学和蛋白质组学的快速发展，为解决生物技术中的众多迫切问题搭建了一个平台。对生物体的基因和代谢途径进行方便的目的性操作，与计算能力的空前提高相结合，为生物技术的新领域——代谢工程的发展打开了方便之门。这个新兴的研究领域以代谢途径和基因网络为研究对象，最终的目标则是最优化。　本书原著由代谢工程领域从事多年研究工作的国外专家撰写，是剑桥大学的权威参考书之一，现在由国内从事相关工作的学者翻译成中文。系统介绍代谢工程的建模方法与优化技术，检验了代谢途径操作的研发策略，验证了系统模型有效的必要性，讨论了模型的设计和分析，重点则是在优化上。作者还阐述了生化系统理论中的幂定律模型和方法，由基本原理导出概念，汇集了大量的图片与研究实例。本书的读者首推生物工程、生化工程、发酵工程、生物科学和生物技术等专业的高年级本科学生和研究生，可以成为他们了解代谢工程和从事相关研究时的参考书或教材，也可供从事代谢工程研究的相关领域专家、学者阅读和参考。

暂缺《代谢工程的途径分析与优化》作者简介

1目标——实用模型1
11模型选择的标准3
12生物化学过程模型7
121热力学8
122动力学11
123michaelismenten速度定律13
124化学计量系统19
125简化的表达21
126波德分析22
127幂定律近似法23
128s系统27
129综合质量作用系统28
1210代谢控制分析29
1211丰富的结构32
13总结33
14参考文献34
2生化系统理论方法41
21模型设计43
22生化系统理论中的方程设计46
23参数估计49
231基于流量的估计49
232根据动态数据估算53
24动态分析55
241系统特征的变化56
242蒙特卡罗模拟57
25稳态分析59
26稳定性分析63
27评价和说明68
28参考文献69
3黑曲霉生产柠檬酸模型73
31引言75
32柠檬酸基本的化学及生物化学性质76
33基础数学模型79
331质量平衡和s系统方程79
332参数估计和s系统表示法81
333基础数学模型89
334稳态89
335局部稳定性90
336鲁棒性90
337动态行为99
338最初模型的局限性和缺点99
34修订模型101
341新的过程和生化数据101
342质量平衡和s系统方程103
343局部稳定性和稳态的描述109
344鲁棒性109
35修订模型的性能评价119
36附录——修订模型中约束条件的数学表达式120
37参考文献122
4优化方法127
41解析方法130
411单变量函数的极值点130
412单变量非线性函数极值点的解析计算132
413多变量非线性函数极值点的解析计算135
414约束非线性函数的优化139
42搜索算法145
421单变量函数145
422多变量非线性函数的搜索148
423遗传算法151
43参考文献152
5生化系统的优化153
51引言155
52非线性优化的必要性159
53搜索多变量线性函数的极值161
54化学计量学网络的优化167
55s系统的优化169
56gma 系统的优化171
57多目标优化173
571向量优化177
572目标规划178
58结构优化179
59参考文献181
6黑曲霉生产柠檬酸的优化187
61引言189
62用黑曲霉进行柠檬酸生产的最优线性规划190
621目标函数191
622约束条件191
63最优解197
64系统搜索最优解的最佳步骤序列200
65操作过程中的误差影响分析205
651输出分布的形态206
652柠檬酸的生产207
653约束违例208
66结论210
67参考文献212
7用酿酒酵母生产乙醇的最大化215
71概述217
72研究背景218
73galazzo 和bailey模型220
731物料平衡方程220
732动力学模型221
74s系统模型223
75模型的质量评估224
751稳态的局部稳定性225
752模型的刚性225
753动力学行为227
76优化——间接优化方法227
761直接的s系统优化228
762目标函数229
763约束条件230
77结果 232
771乙醇生产的最大化 232
772甘油及糖生产的最大化235
78间接优化方法的品质评价239
781直接优化方法的简洁陈述240
782乙醇生产的直接优化方法实施242
783乙醇生产的非直接优化和直接优化解242
79多目标优化245
791间接多目标优化方法246
792单目标优化247
793多目标优化248
794与糖酵解酶同时过量表达的观测值的比较 250
710讨论253
711参考文献254
8结论259
81大肠杆菌高密度培养生产l肉碱262
82大肠杆菌中色氨酸的生物合成264
83途径分析的趋势及基因技术和基因组学的作用266
831代谢流分析268
832基因组信息和生化系统理论269
84展望273
85参考文献274
人名索引277
主题索引285