代谢途径设计:实用指南

   本书共分为三篇，围绕代谢途径建模、代谢途径开发、代谢途径设计展开，主要内容涉及如何用工程生物学的思路，在底盘细胞中对代谢途径进行挖掘和设计。附录部分还提供了生物设计工具箱，方便读者使用。与偏重生物化学途径的介绍类书籍不同，本书的工程生物学特色鲜明，较为系统地介绍了数学模型、计算机工具在代谢途径设计中的应用。

本书通俗易懂、简明实用，适合生物工程相关专业的大学生、研究生及科研工作者参考使用。

Ⅰ 代谢途径建模
1 走上工程生物学之路 3
1.1 用于工业生物制造的合成生物学平台 3
1.2 设计-构建-测试-学习的自动化循环 4
1.3 工业生物过程的放大与缩小 6
1.4 灵活的自动化生物设计、云实验室和人工智能 6
1.5 生物铸造的代谢途径设计 7
参考文献 8
2 基因组规模建模 11
2.1 系统生物学模型 11
2.2 从组学到大数据的模型重建 12
2.3 基于约束方法的模型仿真 15
2.4 流量分析的高级应用 20
2.5 问题 21
参考文献 23
3 途径建模 25
3.1 途径稳态和动力学 25
3.2 质量作用定律 27
3.3 酶动力学建模 28
3.4 转录和翻译控制建模 32
3.5 途径动力学建模 36
3.6 问题 38
参考文献 38
4 化学多样性建模 40
4.1 理解酶创新的机制 40
4.2 基于信息编码化学反应 41
4.3 酶杂泛性建模 46
4.4 计算化学多样性 49
4.5 问题 51
参考文献 52
Ⅱ 代谢途径开发
5 酶的发现和选择 57
5.1 通过序列同源性发现酶 57
5.2 通过反应同源性发现酶 61
5.3 可扩展的代谢空间中的酶发现 66
5.4 问题 71
参考文献 73
6 途径发现 75
6.1 定义化学目标 75
6.2 代谢范围的逆合成分析 80
6.3 问题 86
参考文献 86
7 途径选择 88
7.1 途径计数 88
7.2 途径排序 95
7.3 问题 99
参考文献 100
Ⅲ 代谢途径设计
8 途径设计 105
8.1 选择途径中的功能基因 105
8.2 转录和翻译调控 108
8.3 组合设计 109
8.4 实验设计 110
8.5 途径标准化 113
8.6 问题 117
参考文献 118
9 途径的再设计 120
9.1 基于模型的培养基和底盘的再设计 120
9.2 计算机辅助的酶的再设计 125
9.3 学习阶段实验的再设计 130
9.4 基于机器学习的途径的再设计 136
9.5 问题 143
参考文献 144
附录A 生物设计工具箱 146
索引 148