A Systems Theoretic Approach to Systems and Synthetic Biology I: Models and System Characterizations
A Systems Theoretic Approach to Systems and Synthetic Biology I: Models and System Characterizations
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系统和合成生物学的系统理论方法 I：模型和系统表征
DOI：
10.1007/978-94-017-9041-3_7
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发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Kuntz J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kuntz J
模型简化技术在物理和生物现象的分析中经常被证明是不可缺少的。一个成功的约简技术可以大大简化一个模型，同时保留其所有相关的特征。在代谢网络中，代谢物的进化时间比催化酶短得多。在本章中，我们利用这种差异来证明通过时间尺度分离一类遗传调控下的代谢网络模型的减少。我们形式化了代谢网络的概念，并对奇摄动系统应用了吉洪诺夫定理。我们通过使用它来解决代谢工程中的一个问题来证明我们的结果的适用性：分支代谢途径的遗传控制。最后，我们提供了如何将我们的结果推广到更大的网络类别的指导方针。
Model reduction techniques often prove indispensable in the analysis of physical and biological phenomena. A succesful reduction technique can substantially simplify a model while retaining all of its pertinent features. In metabolic networks, metabolites evolve on much shorter time scales than the catalytic enzymes. In this chapter, we exploit this discrepancy to justify the reduction via time scale separation of a class of models of metabolic networks under genetic regulation . We formalise the concept of a metabolic network and employ Tikhonov’s Theorem for singularly perturbed systems. We demonstrate the applicability of our result by using it to address a problem in metabolic engineering: the genetic control of branched metabolic pathways. We conclude by providing guidelines on how to generalise our result to larger classes of networks.
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10.1007/978-94-017-9041-3_6
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