Model-based design of bistable cell factories for metabolic engineering
Notice bibliographique
Résumé
Motivation: Metabolism can exhibit dynamic phenomena like bistability due to the presence of regulatory motifs like the positive feedback loop. As cell factories, microorganisms with bistable metabolism can have a high and a low product flux at the two stable steady states, respectively. The exclusion of metabolic regulation and network dynamics limits the ability of pseudo-steady state stoichiometric models to detect the presence of bistability, and reliably assess the outcomes of design perturbations to metabolic networks. Results: Using kinetic models of metabolism, we assess the change in the bistable characteristics of the network, and suggest designs based on perturbations to the positive feedback loop to enable the network to produce at its theoretical maximum rate. We show that the most optimal production design in parameter space, for a small bistable metabolic network, may exist at the boundary of the bistable region separating it from the monostable region of low product fluxes. The results of our analysis can be broadly applied to other bistable metabolic networks with similar positive feedback network topologies. This can complement existing model-based design strategies by providing a smaller number of feasible designs that need to be tested in vivo. Availability and implementation: http://lmse.biozone.utoronto.ca/downloads/. Contact: krishna.mahadevan@utoronto.ca. Supplementary information: Supplementary data are available at Bioinformatics online.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».