C - Chemistry – Metallurgy – 12 – Q
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
12
Q
C12Q 1/00 (2006.01) G06F 19/00 (2006.01)
Patent
CA 2615504
The invention provides a computer readable medium or media, having: (a) a first data structure relating a plurality of reactants to a plurality of reactions from a first cell, each of said reactions comprising a reactant identified as a substrate of the reaction, a reactant identified as a product of the reaction and a stoichiometric coefficient relating said substrate and said product; (b) a second data structure relating a plurality of reactants to a plurality of reactions from a second cell, each of said reactions comprising a reactant identified as a substrate of the reaction, a reactant identified as a product of the reaction and a stoichiometric coefficient relating said substrate and said product; (c) a third data structure relating a plurality of intra-system reactants to a plurality of intra-system reactions between said first and second cells, each of said intra-system reactions comprising a reactant identified as a substrate of the reaction, a reactant identified as a product of the reaction and a stoichiometric coefficient relating said substrate and said product; (d) a constraint set for said plurality of reactions for said first, second and third data structures, and (e) commands for determining at least one flux distribution that minimizes or maximizes an objective function when said constraint set is applied to said first and second data structures, wherein said at least one flux distribution is predictive of a physiological function of said first and second cells. The first, second and third data structures also can include a plurality of data structures. Additionally provided is a method for predicting a physiological function of a multicellular organism. The method includes: (a) providing a first data structure relating a plurality of reactants to a plurality of reactions from a first cell, each of said reactions comprising a reactant identified as a substrate of the reaction, a reactant identified as a product of the reaction and a stoichiometric coefficient relating said substrate and said product; (b) providing a second data structure relating a plurality of reactants to a plurality of reactions from a second cell, each of said reactions comprising a reactant identified as a substrate of the reaction, a reactant identified as a product of the reaction and a stoichiometric coefficient relating said substrate and said product; (c) providing a third data structure relating a plurality of intra-system reactants to a plurality of intra-system reactions between said first and second cells, each of said intra-system reactions comprising a reactant identified as a substrate of the reaction, a reactant identified as a product of the reaction and a stoichiometric coefficient relating said substrate and said product; (d) providing a constraint set for said plurality of reactions for said first, second and third data structures; (e) providing an objective function, and (f) determining at least one flux distribution that minimizes or maximizes an objective function when said constraint set is applied to said first and second data structures, wherein said at least one flux distribution is predictive of a physiological function of said first and second cells.
La présente invention concerne un ou des supports lisibles par un ordinateur qui comprend/comprennent : (a) une première structure de données reliant une pluralité de réactants à une pluralité de réactions, dans une cellule, chacune desdites réactions comprenant un réactant identifié comme étant un substrat de la réaction, un réactant identifié en tant que produit de la réaction et un coefficient stoechiométrique reliant le substrat et le produit; (b) une deuxième structure de données reliant une pluralité de réactants à une pluralité de réactions, dans une deuxième cellule, chacune des réactions comprenant un réactant identifié comme étant un substrat de la réaction, un réactant identifié en tant que produit de la réaction et un coefficient stoechiométrique reliant le substrat et le produit; (c) une troisième structure de données reliant une pluralité de réactants intra-système à une pluralité de réactions intra-système entre les première et deuxième cellules, chacune des réactions intra-système comprenant un réactant identifié comme étant un substrat de la réaction, un réactant identifié en tant que produit de la réaction et un coefficient stoechiométrique reliant le substrat et le produit; (d) un ensemble de contraintes pour la pluralité de réactions des première, deuxième et troisième structures de données, et (e) des commandes permettant de déterminer au moins une distribution du flux qui réduit au maximum ou qui maximise une fonction objective lorsque l'ensemble de contraintes est appliqué aux première et deuxième structures de données, ladite distribution de flux étant une prévision d'une fonction physiologique des première et deuxième cellules. Les première, deuxième et troisième structures de données peuvent également comprendre une pluralité de structures de données. Cette invention concerne également une méthode de prévision d'une fonction physiologique d'un organisme multicellulaire. La méthode consiste : (a) à utiliser une première structure de données reliant une pluralité de réactants à une pluralité de réactions d'une première cellule, chacune des réactions comprenant un réactant identifié comme étant un substrat de la réaction, un réactant identifié en tant que produit de la réaction et un coefficient stoechiométrique reliant le substrat et le produit; (b) à utiliser une deuxième structure de données reliant une pluralité de réactants à une pluralité de réactions d'une deuxième cellule, chacune des réactions comprenant un réactant identifié comme étant un substrat de la réaction, un réactant identifié en tant que produit de la réaction et un coefficient stoechiométrique reliant le substrat et le produit; (c) à utiliser une troisième structure de données reliant une pluralité de réactants intra-système à une pluralité de réactions intra-système entre les première et deuxième cellules, chacune des réactions intra-système comprenant un réactant identifié comme étant un substrat de la réaction, un réactant identifié en tant que produit de la réaction et un coefficient stoechiométrique reliant le substrat et le produit; (d) à utiliser un ensemble de contraintes pour la pluralité de réactions des première, deuxième et troisième structures de données; (e) à utiliser une fonction objective et (f) à déterminer au moins une distribution de flux qui réduit au maximum ou qui maximise une fonction objective lorsque l'ensemble de contraintes est appliqué aux première et deuxième structures de données, ladite distribution de flux étant une prévision d'une fonction physiologique des première et deuxième cellules.
Famili Imandokht
Schilling Christophe H.
Genomatica Inc.
Smart & Biggar
LandOfFree
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