本课题假设大肠杆菌受到paraquat引起的超氧化应激之后,中心碳代谢系统中关键途径的酶活和中间代谢物的水平,因而代谢流量,会产生发生迅速改变。随着细胞适应氧化胁迫,代谢流量回到胁迫前的水平。还猜测转录/翻译调控网络对于代谢系统回复稳态起到重要作用。为验证这些猜想,本课题在给予大肠杆菌超氧化刺激后,在连续,固定的时间点上检测碳中心代谢系统代谢物浓度和酶活,刻画氧化应激适应过程中代谢系统动力学轨迹。同时,通过氧化应激适应前后,其酶活,代谢物浓度和代谢流分布的对比阐明代谢流稳态的机制。针对不同转录因子/sRNAs缺陷型菌株进行类似实验,能够分析和筛选对于代谢系统回复稳态起到主要作用的转录因子和调控通路。本课题帮助阐明细菌对于氧化应激的反作用和主动适应机制,阐明碳中心代谢系统各途径的协同调控和代谢稳态机制,能够深入了解细胞和环境的相互作用。因此本课题在系统生物学和病理学的双重意义。
英文主题词Metabolic systems;Oxidative stress;Dynamics;Regulatory mechanism;Integration of omics