预览加载中,请您耐心等待几秒...
在线预览结束,喜欢就下载吧,查找使用更方便
如果您无法下载资料,请参考说明:
1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币
2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费
3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开
算法语言在代谢途径系统组合中的应用举例。例如,对于一个由代谢物A到代谢物L的途径而言,首先借助于酶学数据库列出两者之间所有可能的生化反应序列:(a)A→B(b)B↔C(c)C↔D(d)C+D↔F+K(e)F+K↔H+E(f)H+D↔E+F(g)A↔E(h)E→F+G(k)F↔G(m)G→L上述反应包括了所有的反应物和副产物,其中A为初始反应物,L为目的产物。而(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)和(k)均为可逆反应,其逆反应分别定义为(-b)、(-c)、(-d)、(-e)、(-f)、(-g)和(-k),将每个正反应和逆反应均看作为一步部分途径,则上述的反应序列又可解析为:A→[a]→BB→[b]→CC→[-b]→BC→[c]→DD→[-c]→CC+D→[d]→F+KF+K→[-d]→C+DF+K→[e]→H+EH+E→[-e]→F+KH+D→[f]→E+FE+F→[-f]→H+DA→[g]→EE→[-g]→AE→[h]→F+GF→[k]→GG→[-k]→FG→[m]→L由此可以获得一系列参与构成相关途径的代谢物:(A)[a],[g],[-g](B)[b],[-b],[a](C)[b],[-b],[c],[-c],[d],[-d](D)[c],[-c],[d],[-d],[f],[-f](E)[e],[-e],[f],[-f],[g],[-g],[h](F)[d],[-d],[e],[-e],[f],[-f],[h],[k],[-k](G)[h],[k],[-k],[m](H)[e],[-e],[f],[-f](K)[d],[-d],[e],[-e](L)[m]接下来便可进行途径的组合,其原则是选取参与途径反应最简单的代谢物以简化途径。例如,L参与的反应最少,是最优先考虑对象,但L为目的产物,仅由反应[m]产生,对其他代谢物无任何影响,事实上已经是最简单的反应序列。其次是考虑选取A或B,两者参与的反应一样多。假定现在随机选取B,为了将其从整个代谢途径中消除,构建新的反应过程[a,b],它来自反应[a]和反应[b]的组合,即[a]+[b]=[a,b]。这里必须强调的是,在途径组合过程中不允许选取可逆反应的两个方向进行组合,如[b]+[-b]等,因为这种构建过程会造成组合途径的死循环。由此处理后,上述整个反应序列可简化为:A→[a,b]→CC→[c]→DD→[-c]→CC+D→[d]→F+KF+K→[-d]→C+DF+K→[e]→H+EH+E→[-e]→F+KH+D→[f]→E+FE+F→[-f]→H+DA→[g]→EE→[-g]→AE→[h]→F+GF→[k]→GG→[-k]→FG→[m]→L与之相对应的一系列参与构成相关途径的代谢物分别为:(A)[a,b],[g],[-g](C)[a,b],[c],[-c],[d],[-d](D)[c],[-c],[d],[-d],[f],[-f](E)[e],[-e],[f],[-f],[g],[-g],[h](F)[d],[-d],[e],[-e],[f],[-f],[h],[k],[-k](G)[h],[k],[-k],[m](H)[e],[-e],[f],[-f](K)[d],[-d],[e],[-e]遵循上述原则,继续选取参与反应最少的代谢物A进行简化过程。由于只有[-g]积累A,故可构建新的组合途径[-g]+[a,b]=[-g,a,b],从而消除[-g]反应。接着再从反应步骤G、H、K中任意选择G,由于反应[-k]和[m]是消耗G的,而[k]和[h]则产生G,因此又可组合四种途径。在排除[-k]和[k]的可逆反应组合后,还剩下[h]+[k]=[h,k]、[h]+[m]=[h,m]和[k]+[m]=[k,m]三个反应组合。消除G参与的各反应,整个途径进一步简化为:A→[a,b]→CC→[c]→DD→[-c]→CC+D→[d]→F+KF+K→[-d]→C+DF+K→[e]→H+EH+E→[-e]→F+KH+D→[f]→E+FE+F→[-f]→H+DA→[g]→EE→[-g,a,b]→CE→[h,-k]→2FE→[h,m]→F+LF→[k,m]→L此时,有待于进一步处理的剩余代谢物系列为:(C)[a,b],[c],[-c],[d],[-d],[-g,a,b](D)[c],[-c],[d],[-d],[f],[-f](E)[e],[-e],[f],[-f],[g],[-g,a,b],[h,m],[h,-k](F)[d],[-d],[e],