基于甘油跨膜路徑的基因調(diào)控系統(tǒng)的參數(shù)靈敏度分析及辨識(shí).pdf

1、以甘油經(jīng)微生物克雷伯氏桿菌歧化為1，3-丙二醇(1，3-PD)為背景，考慮到微生物細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)濃度無(wú)法測(cè)量以及代謝物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸機(jī)理尚不清楚等問(wèn)題，研究了一類用于辨識(shí)甘油跨膜路徑的14維混雜動(dòng)力系統(tǒng)，其中包括該系統(tǒng)的性質(zhì)、參數(shù)靈敏度分析及其辨識(shí)等問(wèn)題。該動(dòng)力系統(tǒng)不僅包括了甘油歧化過(guò)程的還原路徑動(dòng)力學(xué)，而且還考慮了該路徑上中間產(chǎn)物3-羥基丙醛(3-HPA)對(duì)dha調(diào)節(jié)子基因表達(dá)以及對(duì)兩種關(guān)鍵酶——甘油脫水酶(GDHt)和1，3-丙二醇氧化還

2、原酶(PDOR)——的反饋抑制作用。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.在微生物歧化甘油生成1，3-PD的過(guò)程中，考慮到甘油及1，3-PD的跨膜機(jī)理不清問(wèn)題，并假設(shè)了1，3-PD的跨膜運(yùn)輸方式為主被動(dòng)相結(jié)合，以此為前提，建立了以辨識(shí)甘油跨膜路徑為目標(biāo)的14維非線性混雜基因調(diào)控動(dòng)力系統(tǒng)，既證明了該系統(tǒng)解的存在性及唯一性，又研究了解關(guān)于系統(tǒng)參數(shù)的連續(xù)依賴性。
　　2.由于系統(tǒng)中有大量的待辨識(shí)參數(shù)，從而導(dǎo)致后續(xù)的計(jì)算量將會(huì)很大，以減少

3、待辨識(shí)參數(shù)為目的，我們給出了一種離散化的局部靈敏度方法，依據(jù)靈敏度指數(shù)的定義，將其值較高的參數(shù)作為系統(tǒng)的待辨識(shí)參數(shù)，而將其值小于1的參數(shù)作為相對(duì)不敏感參數(shù)。針對(duì)靈敏度較高的參數(shù)，性能指標(biāo)既考慮了胞外三種物質(zhì)濃度的相對(duì)誤差，又結(jié)合了胞內(nèi)物質(zhì)濃度的相對(duì)偏差，以此建立了用于辨識(shí)甘油跨膜路徑系統(tǒng)辨識(shí)模型，其中該模型包括離散和連續(xù)兩種辨識(shí)參量。
　　3.考慮到辨識(shí)問(wèn)題無(wú)法求得解析解，并且包括離散和連續(xù)兩種參數(shù)變量，構(gòu)造了可行的并行優(yōu)化算法求