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[交流]
【分享】生物科學(xué)之文獻(xiàn)交流 已有4人參與
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我們?cè)谕粋�(gè)平面，同一個(gè)圓。 只要張開兩臂，就能互牽。 因?yàn)椋闶俏业膫?cè)面。 親愛的朋友們以及朋友們：你們一定讀過不少的文獻(xiàn)，讀過不少的好文獻(xiàn)，它們那么的優(yōu)秀那么的有啟示，以至于我們禁不住要做點(diǎn)札記或者札記。那么何不把它分享出來呢？ 把它們記錄在這里吧，不需要太詳細(xì)，不需要很專業(yè)，只要大略地描述一下重要的內(nèi)容就好了。這樣后來的蟲子就可以看看是不是對(duì)自己有幫助，同時(shí)也可以看看別人的文獻(xiàn)是不是與自己有交叉，無疑方便了大家交流，也省去了大量檢索文獻(xiàn)翻閱文獻(xiàn)的時(shí)間，來吧只要大家足夠熱情，就一定雙雙互利。 要求：至少寫出文獻(xiàn)的標(biāo)題（這個(gè)是必須的吧）以及作一下簡單的介紹（這個(gè)多多益善吧，不過懶的寫多也無所謂至少給點(diǎn)信息吧）。 凡跟貼發(fā)表者，一律5BB以上的獎(jiǎng)勵(lì)。不信你可以試一下。 |
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2樓2010-06-26 11:42:04
Flux balance analysis in the era of metabolomics(代謝組學(xué)中的通量平衡分析)
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總結(jié)：代謝組學(xué)正在迅速地向前發(fā)展，作為一套高通量數(shù)據(jù)采集工具，它能客觀地描述代謝產(chǎn)物的動(dòng)力學(xué)�，F(xiàn)在這些數(shù)據(jù)還不充分，也不夠準(zhǔn)確，不能建立起一個(gè)大型動(dòng)力學(xué)模型。因此，迫切需要開發(fā)一些能利用這些新興數(shù)據(jù)并能解釋相關(guān)不確定性的定量技術(shù)。本文探討了目前FBA在這方面的發(fā)展，并且探討了，F(xiàn)BA作為代謝組學(xué)的補(bǔ)充，它的應(yīng)用以及與代謝組學(xué)結(jié)合后，兩者預(yù)期的協(xié)同作用。 想法：代謝組學(xué)的發(fā)展為FBA提供了很充分的數(shù)據(jù)，尤其是對(duì)于大型代謝網(wǎng)絡(luò)來講，動(dòng)力模型的建立還有困難，而FBA將會(huì)有很大的應(yīng)用前景。 |
3樓2010-06-26 11:42:30
Extreme Pathways and Kirchhoff’s Second Law(基本途徑和基爾霍夫第二定律)
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總結(jié)：一個(gè)生化回路的自由能變化必須為零，而每個(gè)反應(yīng)在凈通量的方向上必須有一個(gè)負(fù)的自由能變化，因此穩(wěn)態(tài)下生化回路中是沒有任何凈通量的（為零），依據(jù)這個(gè)原理就可以排除FBA中不符合熱力學(xué)第二定律的通量。 想法：這種熱力學(xué)限制其實(shí)就是確保所計(jì)算的通量中不會(huì)有部分通量會(huì)構(gòu)成一個(gè)內(nèi)部循環(huán)，同時(shí)這種限制也表明我們?cè)谶M(jìn)行FBA時(shí)可以對(duì)反應(yīng)作單方向限制，這樣有時(shí)也能保證計(jì)算出來的通量也同樣符合熱力學(xué)第二定律。這篇文章是對(duì)FBA的解進(jìn)行限制的理論基礎(chǔ)，但是沒有給出具體的算法。 |
4樓2010-06-26 11:42:53
Thermodynamics of Metabolic Pathways for Penicillin Production
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總結(jié)：采用Mavrovouniotis 的基團(tuán)貢獻(xiàn)法計(jì)算了青霉素合成途徑中各步反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變化，并采用其算法根據(jù)代謝物的濃度或者濃度范圍，計(jì)算了每個(gè)反應(yīng)的Hmax,Hmin(不是焓)，進(jìn)而對(duì)反應(yīng)的可行性以及在什么樣的濃度范圍內(nèi)可行做了分析。 想法：生化反應(yīng)的進(jìn)行是有條件的，本文即考察了可行性與濃度的關(guān)系，這對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變接近零的瓶頸反應(yīng)很重要。結(jié)合這個(gè)方法可以從另一方面對(duì)FBA的解通量進(jìn)行限制。 |
5樓2010-06-26 11:43:48
穩(wěn)態(tài)以及擾動(dòng)條件下釀酒酵母細(xì)胞質(zhì)中的自由NAD,NADH的比值確定
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總結(jié)：在釀酒酵母中導(dǎo)入了一個(gè)外源基因，來大量表達(dá)高催化能力的甘露醇- 1 -磷酸 5 -脫氫酶，通過測定它所催化的底物濃度，根據(jù)已知的平衡常數(shù)來求細(xì)胞質(zhì)中NAD/NADH的比值。這樣測出的NAD,NADH的濃度比值就是細(xì)胞質(zhì)中特定部位對(duì)動(dòng)力學(xué)或者熱力學(xué)有實(shí)際影響的自由濃度的比值，而非整個(gè)細(xì)胞內(nèi)的濃度比值。在生理PH下，前者大約為101（PH7.0）—320(PH6.5)而后者約為7.5！作者解釋，這是因?yàn)镹ADH有一部分粘附與蛋白上，所以細(xì)胞質(zhì)中真正對(duì)動(dòng)力學(xué)有影響的NADH的濃度是很少的，因此用那個(gè)這種方法測出的比值要比全細(xì)胞的比值大的多。 想法：雖然感覺這種方法有點(diǎn)繁瑣而且假設(shè)的條件也不一定都滿足，但是感覺作者測出的值還是有很大的借鑒意義的。作者也對(duì)文獻(xiàn)中給出的一些整細(xì)胞比值進(jìn)行了熱力學(xué)驗(yàn)證自己發(fā)現(xiàn)是熱力學(xué)不可行的，而以自己測出的特定部位的自由濃度比值倒是可行的。而且作者還指出，因?yàn)镹ADH有很大一部分附在蛋白上，對(duì)動(dòng)力學(xué)有影響的濃度只有很小一部分，因此細(xì)胞質(zhì)中自由NADH的濃度稍微增加一些，就能顯著改變NAD/NADH的比值，這樣就能很靈敏的對(duì)代謝進(jìn)行調(diào)控，想想確實(shí)很在理。最后作者在文獻(xiàn)中有這樣一句話：好多文獻(xiàn)中給出的數(shù)據(jù)在驗(yàn)證中都是熱力學(xué)不可行的，乍一看，這好像是因?yàn)閷?duì)代謝的了解不透徹，但實(shí)際上大多是因?yàn)槲覀儧]有搞清楚細(xì)胞質(zhì)中自由濃度的NAD/NADH的比值。 [ Last edited by 看天 on 2010-6-26 at 11:47 ] |
6樓2010-06-26 11:45:17
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Putative regulatory sites unraveled by network-embedded thermodynamic analysis of metabolome data 總結(jié)：比較詳細(xì)的演示了代謝組數(shù)據(jù)的熱力學(xué)分析的基本作用。包括吉布斯自由能的計(jì)算，濃度范圍的確定，并以此對(duì)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的熱力學(xué)可行性進(jìn)行判斷，以及推測反應(yīng)可能的調(diào)控點(diǎn)，同時(shí)也對(duì)真核細(xì)胞的區(qū)室差異進(jìn)行了初步探討。 想法：體現(xiàn)了代謝數(shù)據(jù)熱力學(xué)分析的重要作用，尤其是對(duì)于代謝物濃度的區(qū)室差異，無法由所測的的全細(xì)胞濃度來確定，而熱力學(xué)可行性分析就能給出特定部位反應(yīng)的真實(shí)濃度范圍，這有利于我們更好的進(jìn)行代謝分析以及調(diào)控。 不過我始終沒有弄明白作者算法的前提----每個(gè)代謝物的生成能，他是怎么獲得的或者具體計(jì)算的。 [ Last edited by 看天 on 2010-6-26 at 11:48 ] |
7樓2010-06-26 11:46:00
Thermodynamic optimization of energy transfer in (bio) chemical reaction systems
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論文總結(jié)： 本文以兩個(gè)單分子反應(yīng)的偶聯(lián)為模型考察了有關(guān)（生化）化學(xué)反應(yīng)在做功輸出和熱力學(xué)效率方面的性質(zhì)。推導(dǎo)出一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的凈速率等于正向速率乘以一個(gè)指數(shù)函數(shù)式。并以此式為基礎(chǔ)，得出一個(gè)特定的化學(xué)反應(yīng)在特定的偶聯(lián)條件下可以的最大功輸出，以及與此對(duì)應(yīng)所要求的這個(gè)偶聯(lián)系統(tǒng)的反應(yīng)親和力。作者指出，如果反應(yīng)處于一個(gè)處于較差的偶聯(lián)中（能量“泄漏”較大）那么必須保證偶聯(lián)反應(yīng)有一定大的親和力（偶聯(lián)反應(yīng)本身的吉布斯函數(shù)的負(fù)值，能量“耗散”）以保證反應(yīng)的速率，才能保證有最大的做功輸出速率。反之，如果偶聯(lián)較好，做功效率較大，那么就不能有太大的親和力以保證能的較大利用，最終有最大的做功輸出速率。 至于熱力學(xué)效率，理想的情況是是沒有能量泄漏和能聊耗散，即效率最大。但是對(duì)于實(shí)際情況，作者得出和最大功輸出相似的情況。 同時(shí)作者指出本模型無法像一般的能量轉(zhuǎn)換裝置一樣可以用最小熵原理來進(jìn)行優(yōu)化，因?yàn)樗哪茌斎氩皇呛愣ǖ摹?br /> 最后，如果生命體系有很大的偶聯(lián)利用效率，有趨于經(jīng)濟(jì)的選擇，作者推測生命活動(dòng)的范圍必定是位于理論最大熱力學(xué)效率與最大做功輸出速率的兩點(diǎn)之間。 心得體會(huì)： 作者的得出的結(jié)論應(yīng)該還是有一定合理性的。先前單以為對(duì)于化學(xué)反應(yīng)，我們總是應(yīng)該致力于優(yōu)化這個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)的吉布斯函數(shù)變，以保證能量的最大利用，但是對(duì)于實(shí)際的一個(gè)能量轉(zhuǎn)化裝置來講，為了保證有最大的做功輸出速率，必須保證反應(yīng)以一定的能量耗散為代價(jià)。而速率往往是我們的工業(yè)追求，我們的現(xiàn)代節(jié)奏追求。我們?cè)谒俾实玫教嵘耐瑫r(shí)，要有更多的資源浪費(fèi)，世界會(huì)更快的陷入無序，更快的趨于衰亡；但是要物盡其用，努力于能源價(jià)值的滴滴利用，又不可避免地延緩我們前進(jìn)的速率，這或許是不可避免的。你是寧肯活一天吃飽還是兩天挨餓？世界以一種怎樣的形式走向結(jié)束，就看我們?cè)趺催x擇或者權(quán)衡。如果精神享受不次于物質(zhì)滿足，那我們整個(gè)世界應(yīng)該毫無疑問地放慢下來。 至于作者推導(dǎo)所用的方程式，不怎么理解也沒去細(xì)究，因?yàn)楸疚牟⒉皇俏乙业南嚓P(guān)文獻(xiàn)，所以對(duì)于他關(guān)于這些很復(fù)雜的方程式的處理，求解，并不十分確定。應(yīng)該說作者在開頭給我們引出了一個(gè)很感興趣的優(yōu)化思維：熵增最小化�？墒堑阶詈笏麉s說不能應(yīng)用。理論上講不管如何，將系統(tǒng)和環(huán)境整合起來總是可以計(jì)算熵的，不知道他是否如此，不過也許依舊會(huì)不便處理，可能吧。 TIPS： 1）一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的正向速率與逆向速率的比是指數(shù)為親和力A除以RT的E次方？ 2）ATP的水解的親和力約為50（48-55）kJ/mol？ [ Last edited by 看天 on 2010-6-26 at 11:49 ] |
8樓2010-06-26 11:46:19
integrative model of the response of yeast to osmotic shock
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論文總結(jié)：建立了一個(gè)數(shù)學(xué)模型用來分析酵母在滲透壓（0.5M氯化鈉）脅迫下的響應(yīng)。酵母在外界滲透的壓力下，進(jìn)行信號(hào)的級(jí)聯(lián)放大（磷酸化），并作用于基因轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而強(qiáng)化表達(dá)相關(guān)的酶，促使胞內(nèi)甘油的過量生成以及積累以對(duì)滲透壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模型的對(duì)比，表明了模型的可信，并對(duì)調(diào)節(jié)機(jī)理進(jìn)行了闡述。 體會(huì)：至于作者的模型，我是沒看懂。多半是關(guān)于信號(hào)傳遞和基因表達(dá)的模擬。不過環(huán)境對(duì)細(xì)胞代謝的具體研究，現(xiàn)在也是入時(shí)的，通過環(huán)境對(duì)代謝進(jìn)行導(dǎo)向，這或許也是并列于目前常見的輔因子調(diào)控，基因修飾等策略的另一個(gè)重要策略。物質(zhì)，能量，信息。作為生命活動(dòng)的三個(gè)根本因素，顯然是少不掉這方面的。雖然模型看不懂，但是最終以數(shù)學(xué)語言對(duì)代謝進(jìn)行描述，或許隨著代謝工程的發(fā)展，無疑將成為必要。 |
9樓2010-06-26 11:50:11
酵母細(xì)胞中輔酶干擾的代謝影響
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論文總結(jié)：以基因引入的手段對(duì)酵母的輔酶代謝進(jìn)行干擾。分別引入了（1）nox來以分子氧氧化細(xì)胞質(zhì)中的NADH成NAD+（2）氧化酶AOX1來強(qiáng)化線粒體中NADH的氧化（3）表達(dá)自身的NADH激酶并通過修剪信號(hào)肽以控制它的著位點(diǎn)（細(xì)胞質(zhì)中/線粒體）（5）引入轉(zhuǎn)氫酶NADPH和NADH的轉(zhuǎn)化。指出細(xì)胞質(zhì)NADH與甘油形成密切相關(guān)，而線粒體NADH與乙醇密切相關(guān)；NADPH在生物質(zhì)的合成中起主要作用，等。 體會(huì)：首先作者的手段是比較新穎的，基因操作比較有花樣。比如通過信號(hào)肽的修剪來控制酶蛋白處位，而且注重了區(qū)室效應(yīng)，分別考察了細(xì)胞質(zhì)和線粒體中輔酶的干擾影響，這是很應(yīng)該的。同時(shí)作者的分析方法也比較新穎，比如對(duì)引入的轉(zhuǎn)氫酶進(jìn)行了熱力學(xué)分析，以確定或證實(shí)真實(shí)催化方向。對(duì)6種中菌體的表現(xiàn)采用了聚類的圖形化分析從而進(jìn)行直觀地比較。 但是顯然作者的結(jié)果數(shù)據(jù)也是很泛濫的，以致于看到整篇文獻(xiàn)大多是在描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提煉出來的規(guī)律性東西很少，而且有一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是難于解釋的。同時(shí)既然考慮到了區(qū)室效應(yīng)，卻沒有提到可能的區(qū)間運(yùn)輸，這或許也是一些線象難于解釋的原因吧。不過畢竟考察的較全面，也很具體，就像作者一直強(qiáng)調(diào)的那樣，或許能夠?yàn)槲覀兊囊院蟮墓ぷ魈峁┮恍┯袃r(jià)值的參考吧。 |
10樓2010-06-26 11:50:30
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