[发明专利]一种生物代谢路径调控方法及装置

权利要求书

1.一种生物代谢路径调控方法，其特征在于，该方法包括：

求解代谢网络模型的野生型通量范围和过表达型通量范围；

根据过表达型通量范围确定反应发生的方向；

根据野生型通量范围和过表达型通量范围确定需要执行的操作及对应的通量；

针对需要执行的操作，使用原子映射工具重构反应方程式，得到该操作对应的反应中主要的底物和产物，并根据反应发生的方向构建代谢网络连通图；

对所述代谢网络连通图添加所述对应的通量作为权值；

添加虚拟起始节点作为所有入度为0的节点的起点，添加虚拟终止节点作为所有出度为0的节点的终点，并求解关键位点；

针对关键位点选取优先调控的反应。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：在所述代谢网络模型添加必要的外源反应，以使得所述代谢网络模型能够从底物到达产物。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：在选取优先调控的反应之后，绘制代谢流图。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，野生型通量绝对值最小值大于过表达型通量绝对值最大值，需要执行的操作为下调，对应的通量为野生型通量绝对值最小值与过表达型通量绝对值最大值之差；野生型通量绝对值最大值小于过表达型通量绝对值最小值，需要执行的操作为上调，对应的通量为表达型通量绝对值最小值与野生型通量绝对值最大值之差；过表达型通量为0，需要执行的操作为敲除，对应的通量为野生型通量最大值的绝对值和最小值的绝对值中较小者。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，代谢网络连通图去除了反应方程式中的辅因子以及去除小分子物质。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建代谢网络连通图包括：基于重构的反应方程式，并结合反应发生的方向构建代谢网络连通图。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，求解关键位点包括利用最大流最小割算法求解代谢网络连通图中的关键位点。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，针对关键位点选取优先调控的反应包括：统计关键位点包含的多步反应的通量绝对值，选取通量绝对值最大的反应优先调控。

9.一种生物代谢路径调控装置，该装置包括处理器和存储器，存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现根据权利要求1-8任意一项所述的方法。