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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
基因組規模的代謝網絡對於消除酵素編碼基因非常穩健。它們的結構可以透過消除這些基因的突變以及透過添加新的酶編碼基因的水平基因轉移來快速進化。使用通量平衡分析，我們研究了大量的代謝網絡基因型及其與代謝表型的關係，以及在由可用碳源範圍定義的環境中維持生命的能力。兩個這樣的網路通常在大多數反應上有所不同，幾乎沒有共同的基本反應。我們的觀察結果表明，大腸桿菌代謝網絡對突變的穩健性是具有相同表型的網絡的典型特徵。我們還證明，具有相同表型的網絡形成可以透過單一突變遍歷的大集合，並且具有相同表型的不同基因型的單一突變可以產生非常不同的新表型。這意味著代謝網絡的演化可塑性和穩健性促進了新陳代謝能力的演化。我們的方法對代謝網絡的演化、對突變穩健性的理解、抗代謝藥物的設計、代謝工程有廣泛的影響。