上海交通大学;华东理工大学鲁洪中获国家专利权
买专利卖专利找龙图腾,真高效! 查专利查商标用IPTOP,全免费!专利年费监控用IP管家,真方便!
龙图腾网获悉上海交通大学;华东理工大学申请的专利酶约束模型融合进化算法设计产物合成最优化菌株方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119418752B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411276176.X,技术领域涉及:G16B5/00;该发明授权酶约束模型融合进化算法设计产物合成最优化菌株方法是由鲁洪中;颜学峰;廖文彬;范星存;曹凌峰设计研发完成,并于2024-09-12向国家知识产权局提交的专利申请。
本酶约束模型融合进化算法设计产物合成最优化菌株方法在说明书摘要公布了:本发明公开了酶约束模型融合进化算法设计产物合成最优化菌株方法,包括以下步骤:步骤S1,以最大化菌株比生长速率为目标函数对酶约束模型进行求解,获取模拟的野生型菌株代谢通量;步骤S2,通过求解一系列固定生物量合成速率的通量平衡分析问题,对模型内与酶合成直接相关的基因进行降维分析与标注;步骤S3,预测单靶点编辑的产率;步骤S4,采用了遗传算法对降维后的靶点进行组合靶点的搜索,调整相关参数,得到最优基因编辑组合策略;步骤S5,重复实验以验证算法的稳定性。本发明利用遗传算法和酶约束模型发掘非直观的基因编辑组合策略,为构建高效合成化学品的微生物细胞工厂提供了新方法,展示了将启发式算法应用于菌株优化设计中的潜力。
本发明授权酶约束模型融合进化算法设计产物合成最优化菌株方法在权利要求书中公布了:1.酶约束模型融合进化算法设计产物合成最优化菌株方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤S1,以最大化菌株比生长速率为目标函数对酶约束模型进行求解,获取模拟的野生型菌株代谢通量; 步骤S2,通过求解一系列固定生物量合成速率的通量平衡分析问题,对模型内与酶合成直接相关的基因进行降维分析与标注;所述基因降维与标注,是对所有与酶合成相关的基因进行逐步降低生物量合成速率的16个不同条件下FBA求解结果中代谢反应变化分析,通过两步评分量化反应通量的变化情况,根据不同的评分阈值给对应基因标注,标注方式包括过表达、敲降和敲除;基因靶点的降维是筛选出与合成目标产物最相关的基因,减少背景噪声,使得算法专注于对提高目标产物产率最具有影响力的基因;基因靶点的标注是额外地给出选中基因的干预方式; 步骤S3,预测单靶点编辑的产率; 步骤S4,采用了遗传算法对降维后的靶点进行组合靶点的搜索,调整相关参数,得到最优基因编辑组合策略; 步骤S5,重复实验以验证算法的稳定性,并对获取的组合策略进行统计分析与生物学解释; 在步骤S2中还包括设计在模型中实现基因编辑的表示方式,其中: 基因的敲除操作是将相应酶的合成路径的反应通量上下界均设为0,表示关闭该酶的合成路径; 基因的过表达和敲降操作,需人为设定调整方式;以预测的野生型通量为参考,过表达操作是将相关酶合成反应的通量下界提升到参考值的倍,敲降操作是将通量上界调整到参考值的倍;若需过表达的靶点对应参考通量值为0,则将其通量下界设为,; 所述两步评分量化反应通量的变化情况的操作是:总通量得分为在所有强制目标通量设置条件下该反应的通量与最大生物量合成速率条件下的通量的比值的平均值,具体公式为: , 其中是在最大生物量合成速率条件下反应的通量,而式中的分子是该反应在所有模拟条件下的通量和,为模拟的次数; 此外,任何大于,的值将被截断为1000,以避免无限大的数值;未确定的值则被赋予1,基于这些通量得分,接下来计算基因得分,作为每个基因的平均反应通量得分: , 式中是基因目标的得分,分子是该基因产物催化的所有反应的反应得分之和,是由该基因产物催化的反应总数; 根据的值,高于1的基因被建议作为过表达目标,介于到之间的为敲降目标,低于的为敲除目标;其中,,。
如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人上海交通大学;华东理工大学,其通讯地址为:200030 上海市徐汇区华山路1954号;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。
以上内容由龙图腾AI智能生成。
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息,力求客观、公正,但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解,仅供参考使用,不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

皖公网安备 34010402703815号
请提出您的宝贵建议,有机会获取IP积分或其他奖励