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(→8월 25 ~ 26일 목~금요일 메일 대담)
 
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==Research==
==Research==
-
===Disease Explorer app development(1~2월)===
+
===Flux Balance Analysis===
-
*[http://compbio.korea.ac.kr/~mbnmbn00 민병남 홈페이지]
+
;[[w:Flux Balance Analysis|Flux Balance Analysis - wikipedia]]
 +
;Readings
 +
:[http://www.nature.com/nbt/journal/v28/n3/abs/nbt.1614.html] Compbio primer @NBT
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:[http://www.inf.ed.ac.uk/teaching/courses/csb/CSB_lecture_flux_balance_analysis.pdf] A Lecture Note about FBA
 +
:[http://bib.oxfordjournals.org/content/10/4/435] Flux balance analysis of biological systems: applications and challenges
 +
:[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16772264] Flux balance analysis in the era of metabolomics
 +
:[http://www.pnas.org/content/99/23/15112.abstract] MOMA
-
==전체 진행과정==
+
;R-package (practices)
-
# 아웃라인 작성 : <b>1월 17일 초안 완료(미팅)</b>
+
:[http://cran.r-project.org/web/packages/limSolve/index.html limSolve]
-
# 틀 제작(Ajax & PHP 공부 병행. 하루 1장씩) : <b>현재 진행(1~2주)</b>
+
::[http://rgm2.lab.nig.ac.jp/RGM2/func.php?rd_id=limSolve:E_coli limSolve example]
-
# 데이터베이스 구성
+
-
# 네트워크 (내용 연결)
+
-
# search 기능 & 즐겨찾기 & 히스토리 기능 추가
+
-
# 로딩 화면 및 전체적 디자인 구성
+
 +
==Log==
 +
<!--===3월 19일 토===
 +
# 페이지 개편(기존 글 삭제, 기존 글 보기 → [[File:history.pdf]])
 +
# 저 위에 올려주신 글들 다 읽어보았습니다. 기본적인 개념과 활용에 대해서 이용하였으나, 아직 구체적인 것을 알지 못하여 오늘은 nature에 실린 supplimentary turorial을 읽기로 하겠습니다.
 +
===3월 20일 일===
 +
# MATLAB 설치 (에러가 나서 설치하는데 고생했습니다.ㅠㅠ)
 +
# cobra 설치
 +
# lpsolver 설치
 +
# sbml 설치 but libsbml을 먼저요구
 +
# libsbml 설치하려다 실패..(matlab에 binding이 안됨?)
 +
<pre>
 +
위에 링크된 강의노트와 총설논문을 읽고 다음주에 토의하자. R-팩키지도 공부해 보거라.
 +
</pre>
 +
===3월 26,27일 토,일===
 +
# 올려주신 lecture노트 공부
 +
# 올려주신 Flux balance analysis of biological systems: applications and challenges 앞부분 공부
 +
===4월 2,3일 토,일===
 +
# R설치, Bioconductor 설치(?)
 +
# 선형 대수학 1~3강 수강(itunes에서 다운로드후 수강)
 +
===4월 15,16,17일 금,토,일===
 +
# 선형대수학 5강
 +
===4월 30일, 5월 1일 토,일===
 +
# systems Biology 9장 보았습니다. 내용이 너무 깊게 들어가서 읽는 도중 방향을 바꾸었습니다. 어느정도 지식이 쌓이면 꼭 한번 읽어보아야 겠습니다!
 +
# E_coli example을 이리저리 다시한번 보았습니다.
 +
# linear programming 공부 - 이것의 내용 자체는 고등학교 수2 수준인 것 같습니다. 복잡해졌을 때 푸는 법을 좀더 보아야 합니다.
 +
# FBA 관련 글 13개 발견 - 저번에 보여주신 사이트에 있던 것인데, lecture note에 optimization에 관한 내용 있습니다. 주중에 틈틈이 읽어볼 예정입니다.
 +
# R 패키지의 E_coli 예제 중 lsei 를 보았습니다. 자세히는 보지 못하였는데, 실마리를 푸는데 도움이 될 것 같습니다.-->
-
==현재 진행상황==
+
==Dicussion Note==
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# 가지고 있는 데이터 : OG7, ICD, KOSTOM  ==> 데이터베이스 서버로 이동 완료
+
===7월 14일 목요일 열번째 토의===
-
# PHP 공부 : 8장까지. 현재 8장 공부중
+
#sv=b에서 b는 external flux를 나타낸 것이다. 여기서 b를 S에 포함시키므로 sv=0으로 계산한다.(kinetic model과 헷갈리지 말자)
-
# 디자인 : 웹앱관련 사이트 참조하여 틀 구상 중..
+
#R에서 벡터를 csv로 저장 : write.csv(file name)
 +
#S4 모델에 대한 궁금증
 +
#α≤vj≤β : α, β 설정에 관한 궁금증 → yeast, 식물(보리씨앗), bacteria 에서의 FBA를 살펴보니 unconstrained로 하는 듯 보임, 생체 내 농도의 변화량 측정은 값 자체가 예측하는데 있어서 critical하지 않기 때문에 큰 흐름을 보는데는 큰 지장 없을 것으로 판단. 모든 모델은 완벽할 수 없기 때문에, 실험을 설계할 때의 참고사항으로 사용.
 +
#FBA에서 나온 flux값을 해석해야함. 예를 들면 futile cycle 등
 +
#8월 워크샵에 대비해 R공부를 사전에 해둘 것.
 +
#dFBA에 관한 논의
 +
#:dFBA는 dynamic FBA의 준말로서 bacth culture에서 배양할 때 이용하는 계산이다.  
 +
#방학 연구 목적에 관한 논의
 +
#:최종 목적은 organism modelling을 자유자재로 하여 여러 분야에 적용시켜 보는 것
 +
#:Shewanella로 연습후 실험실에서 보유중인 sacchrarophagus degredans 모델링해보자.
 +
#:광주과기원 견학? 8월 초 ~ 8월 중순
 +
#다음 주 중 광주과기원과 화상 토의
 +
#석사 때는 tool을 가지도록 노력할 것.  
 +
#BRENDA : 효소 데이터베이스, 효소에 대한 정보를 얻을 것
 +
#실험 설계
 +
##wild type(control)
 +
##glf + glk mutant
 +
##glf + glk + pfk(phosphofructokinase) mutant
 +
<pre>각 균주에서 biomass composition과 ATP requirement를 측정 및 FBA의 parameter값으로 적용
 +
각 실험은 lactate, anaerobic condition, Fe3+에서 배양할 것</pre>
 +
※ Feedback 할것
 +
#dFBA 조사
 +
#visualization : BiGGR에서의 hypergraph , Cell designer, Cell illustrator
 +
#modelling 공부
-
==조만간 할 것들==
+
※ 앞으로 토의는 매주 목요일 11시 ~ 12시에 하도록 하겠습니다.
-
# Query 문 구성 & 앱에 구현
+
 +
===7월 20일 수요일 열 한번째 토의===
 +
#내일 회의 대비
 +
##지금 하고 있는 FBA 작업에 대해 설명하고, 앞으로의 실험계획 설계
 +
##자세한 내용은 따로 보고 예정(오늘중)
 +
#윈도우에서 Rgraphviz가 돌아가지 않는 문제점
 +
##window의 문제? 한글의 문제? 맥에서는 제대로 돌아감. 리눅스에서 한번 실행시켜볼 것
 +
##또는 R에서 "graph" library를 통해 공부할것 (format은 동일)
 +
##graph의 format은 크게 adjacent matrix와 pair list로 나누어 볼 수 있다. 이는 cytoscape나 graphviz 등을 통해 불러올 수 있다.
 +
##교수님께서 짧은 예제를 보여주시기로 함.
 +
#flux 차이를 볼 때, 기준을 어떻게 할 것인가?
 +
##단순히 1mmol/gDW•h와 같은 수치상 차이보다는 전체적인 흐름의 관점에서의 변동을 위주로 볼 것.
 +
#저자에게 다시 메일 보내보기.
 +
※ 내일 오전 10시에 장인섭 교수, 최동건 박사과정과 함께 토의예정.
-
==해결과제==
+
===7월 20일 목요일 열 두번째 토의 • 화상회의===
-
# 병명 및 클래스 이름이 너무 길어서 이를 어떻게 아이폰의 작은 창안에 보여줄지 걱정됩니다..
+
#전기생산에 관한 문제 → 시스템 간섭 효과
-
# CUI 코드가 같은 데이터의 경우를 어떻게 처리해야할지.
+
##전기 측정 device로 실험시 외부 산소가 기계 내부로 확산되어 전자수용체로 이용되어 실제 전기 생산량의 90%정도가 빠져나감. 따라서 device 개선 필요. 전기생산에 관한 부분은 당분간 보류
-
# 데이터베이스 서버 구축 필요!!
+
##Shewanella를 혐기조건에서 배양할 때 inorganic molecules(ex. Fe3+)가 없다면 전자수용체가 없기 때문에 자라지 않는다.
-
 
+
##차후 실험 계획
-
 
+
<pre>glucose only + 혐기, glucose only + 호기
-
==참고==
+
lactate + 혐기, lactate + 호기, lactate + 혐기 + Fe
-
*[http://code.google.com/intl/ko-KR/webtoolkit/ 구글 웹툴킷 google web toolkit]
+
모든 실험은 batch culture로 이루어지고, dFBA에 의해 prediction된다.</pre>
-
*[http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ISBN=8955508557 자바로 배우는 생물정보학]
+
#다음주 과제
-
 
+
##FVA 돌려보기, Shewanella 내 reaction들 공부하며, 발효과정이 있는지, 전자 전달 과정이 있는지 등 확인
-
 
+
##모델링에 대한 전반적인 공부
-
===질병코드===
+
#교수님께서 다음 주 목요일까지 해주실 것
-
*[http://medistds.or.kr/ehealth/notice/hnNoticeDetail.jsp?menu=2&sub=1&idx=44 보건의료표준용어(KOSTOM)]
+
##Saccharophagus degredans 모델링 첫 단계(stage 1)까지.
-
 
+
##visualization(stoichiometric metrix, R 이미지파일로 보내드리기로 하였음 - 오늘중)
-
 
+
===8월 4일 목요일 열 두번째 토의===
-
===Apple webapps===
+
#edge가 너무 많아 그래프가 안그려지는 문제
-
*[http://www.apple.com/webapps/whatarewebapps.html What is web apps?]
+
##cofactor 같이 edge가 너무 많은 것을 제외하고 그려볼 것
-
<pre>
+
#생물학자들의 경우 항상 눈에 보이는 결과를 빨리 도출해내기 위하여 모델 자체를 가지고 일을 하지만, 물리학자들은 그렇게 하지 않고 '토의모델'을 만들어 점점 scale up을 한다. 모델의 크기가 달라고 작동하는 알고리즘은 일치하기 때문에, 작은 모델로 테스트 후, 큰 모델에 적용한다.
-
우리도 다 만들어지면 등록하자!
+
#glucose를 넣었을 때, ED pathway를 실제 이용하는지를 확인
-
</pre>
+
#PANS 논문 읽어볼 것, hydrogen metabolism in Shewanella oeidensis MR-1 읽어볼것
-
*[http://developer.apple.com/devcenter/safari/index.action Apple web development tools]
+
#큰 그림을 그릴 수 있는 mind를 가질 것!
-
*[http://developer.apple.com/library/safari/#documentation/InternetWeb/Conceptual/SafariVisualEffectsProgGuide/Introduction/Introduction.html Safari CSS Visual Effect Guide]
+
#KEGG Pathway를 이용하여 flux를 보자
 +
===8월 5일 금요일 열세번째 토의===
 +
#GPR의 하나의 gene이 여러 reaction을 가지는 경우
 +
##EC number도 일치하고, 대부분 기질에서만 차이를 보인다. 일단 동시에 네트워크를 그린 후, 그 후에 고립된 reaction 일 경우 삭제하고, 만약 실제로도 multiple reaction을 가진다면 그대로 사용한다.  
 +
##고립된 reaction을 찾기 위해 Adjacency Matrix를 만들고, rowSums와 colSums 함수를 이용하여 각 열과 행의 합을 구한후, 여기서 열과 행의 합이 모두 1이라면 이는 고립된 reaction일 확률이 크다.
 +
##실제 Shewanella의 경우에서 확인해보니 한 gene이 여러 reaction에 관여하는 경우를 확인하였습니다.
 +
#EC number를 가지로 있다면 BRENDA database를 이용하여 reaction을 얻을 수 있다.
 +
#그래프 관련
 +
##energy metabolism, TCA cycle, glycolysis/gluconeogenesis의 반응만 추출(나머지 node, edge는 하얗게 하는 방식)하고 node 이름을 집어넣을 것
 +
##또는 좌표값을 추출후 다시 그릴 것
 +
#Shewanella 관련 논문 읽기
 +
#총 정리
 +
##Saccharophagos genome-scale metabolic network 다음 단계 진행(현재 GPR 가지고)
 +
##Shewanella oneidensis MR-1 그래프 refinement
 +
##KEGG pathway에서 Shewanella 관련 pathway를 다운 받은 후 flux를 기입해볼 것
 +
##Shewanella 관련 논문 읽고 정리(특히 metabolism에 관한 것)
 +
##Emacs 공부(하루 30분, 14일 과정)
 +
===8월 18일 목요일 열네번째 토의===
 +
#한국미생물학회 국제학술대회 포스터(등록마감 9월 23일, 초록 8월 31일, 대회 10월 13~14일)
 +
##lactate 조건하에서 flux 모델과 실제 논문에서의 flux를 비교하여, model이 working하는 것을 확인. 호기적 조건의 경우 제니퍼 선생님의 논문을 참고하고, 혐기적 조건은 아직 관련 논문이 없으므로 E.coli의 조건을 참고하여 flux 비교.
 +
##reporter reaction 찾기, reporter reaction이란 특정 자극(혐기, 호기, 탄소원 종류 등)에 변화를 많이 보이는 반응을 뜻하는데, 이는 zflux라는 수치계산을 통해 알아볼 수 있다. (논문참조)
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##zflux=  (E_2 (v)-E_1 (v))/√(var(v_1 )-var(v_2))<pre>note : E, 총 flux 평균, var, flux의 분산</pre>
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##포스터 제목 : Reporter Reactions of Shewanella oneidensis MR-1 on Various Conditions
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#모델에 대하여
 +
##glucose는 논문에 사용할 것이므로 포스터에는 따로 내용을 포함하지 않는다.
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##TMAO환원조건에서는 완전한 TCA cycle을 돈다는 보고가 있다. TMAO의 reduction potential이 산소와 비슷하기 때문일까? 한번 알아보자.
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##lactate가 충분히 있다면, Shewanella 균은 lactate를 TCA cycle이 아닌, pyruvate나 acetate로 전환하여 배출하고 그 후에 이 기질들을 사용한다. 그렇다면 pyruvate나 acetate를 기질로 호흡을 할때는 lactate를 사용할 때와 다른 flux를 보일까?
 +
##동위원소를 이용한 탄소 위치추적이 오히려 모델을 검증하는데 유리하다고 생각했지만, 우리나라의 실험여건상 어려움.
 +
#GDR에 대하여
 +
##bioavailabe electron 전자의 흐름을 파악하여 각 탄소원에 대한 분석, 관련 글을 찾기가 어렵습니다.
 +
#남은 방학 & 학기중
 +
##남은 방학은 지금까지 했던 작업들을 포스터로 정리하며 마무리 하도록
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##Shewanella 프로젝트는 주욱 이어가고, Saccharophagus는 좀 더 길게 보도록(겨울방학까지?)
 +
##공부 위주는 피하자. 공부를 하면 문제해결능력은 증가하겠지만, 문제를 만드는 능력이 부족해질 수 있음
 +
##스스로 필요한 것을 찾아서 할 수 있을 정도로 수준을 높여야 함. 지금은 앞으로 나아가야 할때
 +
##수업을 통해 지식을 습득하는 것이 바람직하지만 현실적으로 어려우므로 독학을 통해 실현할 것
 +
##학기중의 토의는 서로 시간이 맞을 때 1주 1~2번, 혹은 2주에 1번. 메일로 지속적인 소통
 +
#몇가지 조언
 +
##보내준 script에 반응이름이나, flux 값을 일일이 타이핑해서 넣어주었는데, 그러지 말고, read.csv command로 csv파일을 읽어들여서 조건에 맞는 것을 인덱싱해서 사용하자. Excel로 일일이 하는것도 불편한 것은 아니지만 coding을 할때는 사람 손은 최소한으로 한다. 왜냐하면 사람이란 항상 실수를 하게 마련이기 때문이다.
 +
##jpeg나 postscript함수를 써서 저장해보기(pdf와 비교). postscript의 경우 일러스트레이터로 편집이 가능하므로, 포스터 그림을 그릴때 이용하도록 한다.
 +
#영어공부에 대한 조언
 +
##nature, times 및 각종 신문의 editorial을 꾸준히, 많이 읽기
 +
#피드백 할 것(다음주 수요일까지)
 +
##reporter reaction을 알아보고 보기좋게 정리.
 +
##pyruvate or acetate 기질하에 flux를 latate와 비교
 +
##flux 그래프 좀더 분석이 편하게끔 편집.
 +
##jpeg, postscript, pdf 로 그렸을때 차이점 보기
 +
##전기 생산을 극대화할 수 있는 방안(좀 길게)
 +
===8월 19일 금요일 열다섯번째 토의===
 +
#z-score에 대한 집중적인 토의
 +
##각 배양조건에 optimal solution끼리만 비교하여 reporter reaction을 도출하는 것은 과대평가할 가능성이 있으므로, 통계적인 방법으로 접근하는 것이 더 높은 신뢰성을 가질 수 있다.
 +
##z-score 과정에 대한 토의 내용은 따로 메뉴얼로 정리해서 보고드리겠습니다.
 +
#모델 분석
 +
##glucose mutatn에서 glycogen으로 가는 경로가 발견 → Knockout 해볼 것
 +
##잔차분석도 함께 진행해볼 것
 +
#포스터 초록 29일까지
 +
#책 편찬(석사끝나기 전까지 한권, 주제는 FBA를 세계에서 가장 쉽게 설명한 책)
 +
===8월 23일 화요일 열여섯번째 토의===
 +
#reduceModel
 +
##reduceModel이 어떤 식으로 이루어지는지에 대한 논의. sv=0와 각각의 flux 제한값을 가지고 solution space를 구하고 이중에서 항상 0인 값이 제거됨으로써 model이 축소됨. (reduce모델 공부 후 추가 설명 드리겠습니다.)
 +
#sampling
 +
##Convex set과 Hit and run 방식 두가지가 있고 논문에서는 이 두 방법을 비교해 놓았다. CB방식이 variance가 더 커서 실제의 flux차이를 잘 반영하므로 이 방법을 사용하는 것이 좋다.(cobra toolbox는 ACHR(artificial centering hit and run)방식). 이 역시 공부 후 자세히 설명드리겠습니다.
 +
#연구의 접근방법에 있어서 data-driven approach, hypothesis approach가 있는데, 현재 우리로서는 hypothesis 방법을 사용하는 것이 좋다?
 +
#Shewanella에 대한 논의
 +
##Shewanella가 glucose에서 자라게 되면 Fe3+ 등의 전자 수용체가 없이도 자랄 수 있다.(lactate의 경우는 그렇지 못함) 그리고 Fe3+를 공급하더라도 lactate에서 자랄 때에 비해서 철의 환원량이 적다. 이것은 TCA cycle, 전자전달계를 통해 외부 금속으로 전자를 전달하는 것이 아닌 다른 방식(예를 들면, fermentation)으로 탄소원의 산화를 한다는 것이다. 이를 metabolic network를 통해 검증하고 설명하는 것이 Shewanella porject에서 나의 역할이다.
 +
#책제작
 +
##출판사 의뢰 → 상업성이 판단되면 작업 시작 → 쓰고 고치고를 1년반에서 10년 → 출판

Latest revision as of 01:11, 29 August 2011

Contents

Research

Flux Balance Analysis

Flux Balance Analysis - wikipedia
Readings
[1] Compbio primer @NBT
[2] A Lecture Note about FBA
[3] Flux balance analysis of biological systems: applications and challenges
[4] Flux balance analysis in the era of metabolomics
[5] MOMA
R-package (practices)
limSolve
limSolve example

Log

Dicussion Note

7월 14일 목요일 열번째 토의

  1. sv=b에서 b는 external flux를 나타낸 것이다. 여기서 b를 S에 포함시키므로 sv=0으로 계산한다.(kinetic model과 헷갈리지 말자)
  2. R에서 벡터를 csv로 저장 : write.csv(file name)
  3. S4 모델에 대한 궁금증
  4. α≤vj≤β : α, β 설정에 관한 궁금증 → yeast, 식물(보리씨앗), bacteria 에서의 FBA를 살펴보니 unconstrained로 하는 듯 보임, 생체 내 농도의 변화량 측정은 값 자체가 예측하는데 있어서 critical하지 않기 때문에 큰 흐름을 보는데는 큰 지장 없을 것으로 판단. 모든 모델은 완벽할 수 없기 때문에, 실험을 설계할 때의 참고사항으로 사용.
  5. FBA에서 나온 flux값을 해석해야함. 예를 들면 futile cycle 등
  6. 8월 워크샵에 대비해 R공부를 사전에 해둘 것.
  7. dFBA에 관한 논의
    dFBA는 dynamic FBA의 준말로서 bacth culture에서 배양할 때 이용하는 계산이다.
  8. 방학 연구 목적에 관한 논의
    최종 목적은 organism modelling을 자유자재로 하여 여러 분야에 적용시켜 보는 것
    Shewanella로 연습후 실험실에서 보유중인 sacchrarophagus degredans 모델링해보자.
    광주과기원 견학? 8월 초 ~ 8월 중순
  9. 다음 주 중 광주과기원과 화상 토의
  10. 석사 때는 tool을 가지도록 노력할 것.
  11. BRENDA : 효소 데이터베이스, 효소에 대한 정보를 얻을 것
  12. 실험 설계
    1. wild type(control)
    2. glf + glk mutant
    3. glf + glk + pfk(phosphofructokinase) mutant 
각 균주에서 biomass composition과 ATP requirement를 측정 및 FBA의 parameter값으로 적용
각 실험은 lactate, anaerobic condition, Fe3+에서 배양할 것

※ Feedback 할것

  1. dFBA 조사
  2. visualization : BiGGR에서의 hypergraph , Cell designer, Cell illustrator
  3. modelling 공부

※ 앞으로 토의는 매주 목요일 11시 ~ 12시에 하도록 하겠습니다.

7월 20일 수요일 열 한번째 토의

  1. 내일 회의 대비
    1. 지금 하고 있는 FBA 작업에 대해 설명하고, 앞으로의 실험계획 설계
    2. 자세한 내용은 따로 보고 예정(오늘중)
  2. 윈도우에서 Rgraphviz가 돌아가지 않는 문제점
    1. window의 문제? 한글의 문제? 맥에서는 제대로 돌아감. 리눅스에서 한번 실행시켜볼 것
    2. 또는 R에서 "graph" library를 통해 공부할것 (format은 동일)
    3. graph의 format은 크게 adjacent matrix와 pair list로 나누어 볼 수 있다. 이는 cytoscape나 graphviz 등을 통해 불러올 수 있다.
    4. 교수님께서 짧은 예제를 보여주시기로 함.
  3. flux 차이를 볼 때, 기준을 어떻게 할 것인가?
    1. 단순히 1mmol/gDW•h와 같은 수치상 차이보다는 전체적인 흐름의 관점에서의 변동을 위주로 볼 것.
  4. 저자에게 다시 메일 보내보기.

※ 내일 오전 10시에 장인섭 교수, 최동건 박사과정과 함께 토의예정.

7월 20일 목요일 열 두번째 토의 • 화상회의

  1. 전기생산에 관한 문제 → 시스템 간섭 효과
    1. 전기 측정 device로 실험시 외부 산소가 기계 내부로 확산되어 전자수용체로 이용되어 실제 전기 생산량의 90%정도가 빠져나감. 따라서 device 개선 필요. 전기생산에 관한 부분은 당분간 보류
    2. Shewanella를 혐기조건에서 배양할 때 inorganic molecules(ex. Fe3+)가 없다면 전자수용체가 없기 때문에 자라지 않는다.
    3. 차후 실험 계획 
glucose only + 혐기, glucose only + 호기 
lactate + 혐기, lactate + 호기, lactate + 혐기 + Fe
모든 실험은 batch culture로 이루어지고, dFBA에 의해 prediction된다.
  1. 다음주 과제
    1. FVA 돌려보기, Shewanella 내 reaction들 공부하며, 발효과정이 있는지, 전자 전달 과정이 있는지 등 확인
    2. 모델링에 대한 전반적인 공부
  2. 교수님께서 다음 주 목요일까지 해주실 것
    1. Saccharophagus degredans 모델링 첫 단계(stage 1)까지.
    2. visualization(stoichiometric metrix, R 이미지파일로 보내드리기로 하였음 - 오늘중)

8월 4일 목요일 열 두번째 토의

  1. edge가 너무 많아 그래프가 안그려지는 문제
    1. cofactor 같이 edge가 너무 많은 것을 제외하고 그려볼 것
  2. 생물학자들의 경우 항상 눈에 보이는 결과를 빨리 도출해내기 위하여 모델 자체를 가지고 일을 하지만, 물리학자들은 그렇게 하지 않고 '토의모델'을 만들어 점점 scale up을 한다. 모델의 크기가 달라고 작동하는 알고리즘은 일치하기 때문에, 작은 모델로 테스트 후, 큰 모델에 적용한다.
  3. glucose를 넣었을 때, ED pathway를 실제 이용하는지를 확인
  4. PANS 논문 읽어볼 것, hydrogen metabolism in Shewanella oeidensis MR-1 읽어볼것
  5. 큰 그림을 그릴 수 있는 mind를 가질 것!
  6. KEGG Pathway를 이용하여 flux를 보자

8월 5일 금요일 열세번째 토의

  1. GPR의 하나의 gene이 여러 reaction을 가지는 경우
    1. EC number도 일치하고, 대부분 기질에서만 차이를 보인다. 일단 동시에 네트워크를 그린 후, 그 후에 고립된 reaction 일 경우 삭제하고, 만약 실제로도 multiple reaction을 가진다면 그대로 사용한다.
    2. 고립된 reaction을 찾기 위해 Adjacency Matrix를 만들고, rowSums와 colSums 함수를 이용하여 각 열과 행의 합을 구한후, 여기서 열과 행의 합이 모두 1이라면 이는 고립된 reaction일 확률이 크다.
    3. 실제 Shewanella의 경우에서 확인해보니 한 gene이 여러 reaction에 관여하는 경우를 확인하였습니다.
  2. EC number를 가지로 있다면 BRENDA database를 이용하여 reaction을 얻을 수 있다.
  3. 그래프 관련
    1. energy metabolism, TCA cycle, glycolysis/gluconeogenesis의 반응만 추출(나머지 node, edge는 하얗게 하는 방식)하고 node 이름을 집어넣을 것
    2. 또는 좌표값을 추출후 다시 그릴 것
  4. Shewanella 관련 논문 읽기
  5. 총 정리
    1. Saccharophagos genome-scale metabolic network 다음 단계 진행(현재 GPR 가지고)
    2. Shewanella oneidensis MR-1 그래프 refinement
    3. KEGG pathway에서 Shewanella 관련 pathway를 다운 받은 후 flux를 기입해볼 것
    4. Shewanella 관련 논문 읽고 정리(특히 metabolism에 관한 것)
    5. Emacs 공부(하루 30분, 14일 과정)

8월 18일 목요일 열네번째 토의

  1. 한국미생물학회 국제학술대회 포스터(등록마감 9월 23일, 초록 8월 31일, 대회 10월 13~14일)
    1. lactate 조건하에서 flux 모델과 실제 논문에서의 flux를 비교하여, model이 working하는 것을 확인. 호기적 조건의 경우 제니퍼 선생님의 논문을 참고하고, 혐기적 조건은 아직 관련 논문이 없으므로 E.coli의 조건을 참고하여 flux 비교.
    2. reporter reaction 찾기, reporter reaction이란 특정 자극(혐기, 호기, 탄소원 종류 등)에 변화를 많이 보이는 반응을 뜻하는데, 이는 zflux라는 수치계산을 통해 알아볼 수 있다. (논문참조)
    3. zflux= (E_2 (v)-E_1 (v))/√(var(v_1 )-var(v_2))
      note : E, 총 flux 평균, var, flux의 분산
    4. 포스터 제목 : Reporter Reactions of Shewanella oneidensis MR-1 on Various Conditions
  2. 모델에 대하여
    1. glucose는 논문에 사용할 것이므로 포스터에는 따로 내용을 포함하지 않는다.
    2. TMAO환원조건에서는 완전한 TCA cycle을 돈다는 보고가 있다. TMAO의 reduction potential이 산소와 비슷하기 때문일까? 한번 알아보자.
    3. lactate가 충분히 있다면, Shewanella 균은 lactate를 TCA cycle이 아닌, pyruvate나 acetate로 전환하여 배출하고 그 후에 이 기질들을 사용한다. 그렇다면 pyruvate나 acetate를 기질로 호흡을 할때는 lactate를 사용할 때와 다른 flux를 보일까?
    4. 동위원소를 이용한 탄소 위치추적이 오히려 모델을 검증하는데 유리하다고 생각했지만, 우리나라의 실험여건상 어려움.
  3. GDR에 대하여
    1. bioavailabe electron 전자의 흐름을 파악하여 각 탄소원에 대한 분석, 관련 글을 찾기가 어렵습니다.
  4. 남은 방학 & 학기중
    1. 남은 방학은 지금까지 했던 작업들을 포스터로 정리하며 마무리 하도록
    2. Shewanella 프로젝트는 주욱 이어가고, Saccharophagus는 좀 더 길게 보도록(겨울방학까지?)
    3. 공부 위주는 피하자. 공부를 하면 문제해결능력은 증가하겠지만, 문제를 만드는 능력이 부족해질 수 있음
    4. 스스로 필요한 것을 찾아서 할 수 있을 정도로 수준을 높여야 함. 지금은 앞으로 나아가야 할때
    5. 수업을 통해 지식을 습득하는 것이 바람직하지만 현실적으로 어려우므로 독학을 통해 실현할 것
    6. 학기중의 토의는 서로 시간이 맞을 때 1주 1~2번, 혹은 2주에 1번. 메일로 지속적인 소통
  5. 몇가지 조언
    1. 보내준 script에 반응이름이나, flux 값을 일일이 타이핑해서 넣어주었는데, 그러지 말고, read.csv command로 csv파일을 읽어들여서 조건에 맞는 것을 인덱싱해서 사용하자. Excel로 일일이 하는것도 불편한 것은 아니지만 coding을 할때는 사람 손은 최소한으로 한다. 왜냐하면 사람이란 항상 실수를 하게 마련이기 때문이다.
    2. jpeg나 postscript함수를 써서 저장해보기(pdf와 비교). postscript의 경우 일러스트레이터로 편집이 가능하므로, 포스터 그림을 그릴때 이용하도록 한다.
  6. 영어공부에 대한 조언
    1. nature, times 및 각종 신문의 editorial을 꾸준히, 많이 읽기
  7. 피드백 할 것(다음주 수요일까지)
    1. reporter reaction을 알아보고 보기좋게 정리.
    2. pyruvate or acetate 기질하에 flux를 latate와 비교
    3. flux 그래프 좀더 분석이 편하게끔 편집.
    4. jpeg, postscript, pdf 로 그렸을때 차이점 보기
    5. 전기 생산을 극대화할 수 있는 방안(좀 길게)

8월 19일 금요일 열다섯번째 토의

  1. z-score에 대한 집중적인 토의
    1. 각 배양조건에 optimal solution끼리만 비교하여 reporter reaction을 도출하는 것은 과대평가할 가능성이 있으므로, 통계적인 방법으로 접근하는 것이 더 높은 신뢰성을 가질 수 있다.
    2. z-score 과정에 대한 토의 내용은 따로 메뉴얼로 정리해서 보고드리겠습니다.
  2. 모델 분석
    1. glucose mutatn에서 glycogen으로 가는 경로가 발견 → Knockout 해볼 것
    2. 잔차분석도 함께 진행해볼 것
  3. 포스터 초록 29일까지
  4. 책 편찬(석사끝나기 전까지 한권, 주제는 FBA를 세계에서 가장 쉽게 설명한 책)

8월 23일 화요일 열여섯번째 토의

  1. reduceModel
    1. reduceModel이 어떤 식으로 이루어지는지에 대한 논의. sv=0와 각각의 flux 제한값을 가지고 solution space를 구하고 이중에서 항상 0인 값이 제거됨으로써 model이 축소됨. (reduce모델 공부 후 추가 설명 드리겠습니다.)
  2. sampling
    1. Convex set과 Hit and run 방식 두가지가 있고 논문에서는 이 두 방법을 비교해 놓았다. CB방식이 variance가 더 커서 실제의 flux차이를 잘 반영하므로 이 방법을 사용하는 것이 좋다.(cobra toolbox는 ACHR(artificial centering hit and run)방식). 이 역시 공부 후 자세히 설명드리겠습니다.
  3. 연구의 접근방법에 있어서 data-driven approach, hypothesis approach가 있는데, 현재 우리로서는 hypothesis 방법을 사용하는 것이 좋다?
  4. Shewanella에 대한 논의
    1. Shewanella가 glucose에서 자라게 되면 Fe3+ 등의 전자 수용체가 없이도 자랄 수 있다.(lactate의 경우는 그렇지 못함) 그리고 Fe3+를 공급하더라도 lactate에서 자랄 때에 비해서 철의 환원량이 적다. 이것은 TCA cycle, 전자전달계를 통해 외부 금속으로 전자를 전달하는 것이 아닌 다른 방식(예를 들면, fermentation)으로 탄소원의 산화를 한다는 것이다. 이를 metabolic network를 통해 검증하고 설명하는 것이 Shewanella porject에서 나의 역할이다.
  5. 책제작
    1. 출판사 의뢰 → 상업성이 판단되면 작업 시작 → 쓰고 고치고를 1년반에서 10년 → 출판
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