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色氨酸是人体和动物生命活动的8种必需氨基酸之一,对人和动物的生长、发育和新陈代谢起着重要的作用,广泛应用于医药、食品和饲料等方面。如何提高色氨酸发酵产率是目前一个重要课题。为了从系统水平上描述、解释和预测色氨酸合成的行为和功能,加深对生物代谢网络组织原则的理解,并最终用于指导菌种选取,发酵过程优化等,本文首先由基因组数据重建大肠杆菌的L-色氨酸(L-Try)合成代谢网络,并使用极端路径算法(EPs)分析此代谢网络的整体拓扑结构,网络模块化及其关键代谢途径。随后通过研究色氨酸合成数学模型以及基于惩罚函