کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8425920 1546040 2017 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A review of computational tools for design and reconstruction of metabolic pathways
ترجمه فارسی عنوان
بررسی ابزارهای محاسباتی برای طراحی و بازسازی مسیرهای متابولیکی
ترجمه چکیده
مسیرهای متابولیک منعکس کننده یک رژیم شیمیایی ارگانیک هستند و از این رو توضیح و طراحی آنها اهداف اولیه در مهندسی متابولیک است. روشهای مختلف محاسباتی برای طراحی مسیرهای متابولیک جدید طراحی شده است، در حالیکه با توجه به شرایط پیشین، از قبیل استویشیومتری مسیر، ترمودینامیک، سازگاری میزبان و قابلیت آنزیم انتخاب روش اغلب به وسیله ماهیت متابولیت های مورد علاقه و ارگانیسم میزبان ترجیح داده می شود، همراه با پیچیدگی محاسباتی و در دسترس بودن ابزارهای نرم افزاری. در این مقاله، روشهای مختلف محاسباتی مورد استفاده برای طراحی مسیرهای متابولیکی را بر اساس نمایش شبکۀ واکنش پایگاه داده (یعنی ماتریس گراف یا استویشیومتریک) و الگوریتم جستجو (یعنی جستجوی گراف، تجزیه و تحلیل توازن جریان یا جستجوی مجدد) بررسی می کنیم. ما همچنین گردش کار سیستماتیک را که می تواند در پروژه هایی که نیاز به طراحی مسیر دارند اجرا کنیم و محدودیت های فعلی و موانع در طراحی مسیر محاسباتی را برجسته کنیم.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری بیوشیمی، ژنتیک و زیست شناسی مولکولی بیوتکنولوژی یا زیست‌فناوری
پیش نمایش مقاله
بررسی ابزارهای محاسباتی برای طراحی و بازسازی مسیرهای متابولیکی
چکیده انگلیسی
Metabolic pathways reflect an organism's chemical repertoire and hence their elucidation and design have been a primary goal in metabolic engineering. Various computational methods have been developed to design novel metabolic pathways while taking into account several prerequisites such as pathway stoichiometry, thermodynamics, host compatibility, and enzyme availability. The choice of the method is often determined by the nature of the metabolites of interest and preferred host organism, along with computational complexity and availability of software tools. In this paper, we review different computational approaches used to design metabolic pathways based on the reaction network representation of the database (i.e., graph or stoichiometric matrix) and the search algorithm (i.e., graph search, flux balance analysis, or retrosynthetic search). We also put forth a systematic workflow that can be implemented in projects requiring pathway design and highlight current limitations and obstacles in computational pathway design.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Synthetic and Systems Biotechnology - Volume 2, Issue 4, December 2017, Pages 243-252
نویسندگان
, , , ,