H.E.L生物發(fā)酵代謝研究—BioXplorer
生物過程工程通常涉及篩選許多發(fā)酵條件,以確定細(xì)胞生長和產(chǎn)物形成的合適條件。動態(tài)通量平衡分析(DFBA)是一種計算方法,用于分析和工程細(xì)胞行為,特別是在批量和補(bǔ)料分批生化反應(yīng)器中占主導(dǎo)地位的動態(tài)培養(yǎng)環(huán)境中。DFBA的基本元素是動態(tài)通量平衡模型,該模型結(jié)合了細(xì)胞內(nèi)代謝物的計量質(zhì)量平衡與細(xì)胞外物種的動態(tài)質(zhì)量平衡,通過底物攝取動力學(xué)和細(xì)胞生長速率相互聯(lián)系。當(dāng)使用基因組規(guī)模的細(xì)胞代謝重建時,DFBA相較于基于現(xiàn)象學(xué)描述細(xì)胞生長和產(chǎn)物產(chǎn)率的傳統(tǒng)非結(jié)構(gòu)化反應(yīng)器模型,可以預(yù)期生成更準(zhǔn)確的預(yù)測。動態(tài)通量平衡模型的驗證需要在感興趣的生長條件下執(zhí)行間歇和/或補(bǔ)料分批實驗。由于使用標(biāo)準(zhǔn)實驗室生物反應(yīng)器系統(tǒng)進(jìn)行此類實驗可能耗時且昂貴,因此有很大的動機(jī)探索替代的細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),以發(fā)展動態(tài)代謝模型。
案例:基于平行生物反應(yīng)器系統(tǒng)的酵母動態(tài)通量平衡模型驗證與優(yōu)化
Hanly, T. J., Tiernan, A. R., & Henson, M. A. (2013). Validation and Optimization of a Yeast Dynamic Flux Balance Model using a Parallel Bioreactor System. In 12th IFAC Symposium on Computer Applications in Biotechnology (CAB 2013) (pp. 113). Mumbai, India: IFAC.