黑曲霉中央代谢与调控动态建模与柠檬酸高产机理研究

项目名称： 黑曲霉中央代谢与调控动态建模与柠檬酸高产机理研究

项目编号： No.31370829

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 生物科学

项目作者： 徐自祥

作者单位： 中国科学院天津工业生物技术研究所

项目金额： 75万元

中文摘要： 模型化是理解复杂系统的必要工具。微生物生理代谢目前停留在描述性、局部化阶段，可归因于两个因素，数以千万计的胞内成分难以准确测定，模型化缺乏可用数据；现有模型化方法不能处理跨组学数据，且与计算机处理能力不匹配。在前期研究中，我们获得了黑曲霉柠檬酸工业过程成套的时间序列转录组、蛋白质组、代谢组数据。黑曲霉耐受极端pH1.5，在酶制剂、异源蛋白、柠檬酸等领域有重要应用。本项目将应用模糊逻辑发展整合型细胞网络智能建模方法，采用需要数据和参数较少、又具有较好非线性逼近和预测能力的模糊逻辑，在一定规模成套组学实验支持下，对黑曲霉的中央代谢和调控过程分别模糊模型化，建立整合细胞动力学总体模型；开发基于动力学模型的菌株设计方法，模拟分析研究柠檬酸的高产机理；通过代谢工程手段改造柠檬酸工业菌株，验证模型预测的准确性。本研究的成功实施，将为应用跨组学数据阐明生命现象规律提供有说服力的方法与案例。

中文关键词： 合成生物学；系统生物学；细胞整合网络；模糊逻辑；黑曲霉

英文摘要： Modeling is an essential tool for understanding complex systems. The research on the physiological metabolism of microorganisms has stayed on descriptiveness and localization and this is due to two factors: It is difficult to measure exactly tens of milli

英文关键词： Synthetic Biology；Systems Biology；Cellular Integrative Network；Fuzzy Logic；Aspergillus niger