Multiscale Modeling Revolution: CarveAdornCurate (CAC) Platform Unlocks Cellular Secrets

为解决多尺度建模工具输入要求限制应用的问题，研究人员开发 CAC 平台用于从头多尺度建模，有效且易用。

　　CarveAdornCurate（CAC）平台整合了 Carve、Adorn 和 Curate 模块，助力多尺度代谢模型的快速构建。该平台允许用户轻松输入基因组注释文件和微生物生长数据，自动创建多尺度模型。它已成功应用于谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）和解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica），证明了其在模型构建和整理方面的有效性。CAC 支持热力学和酶成本约束，这些约束可用于找出代谢瓶颈。

目前，技术就绪水平（TRL）为 3，研究人员正在努力实现整理过程的自动化，并改进用户界面，以方便非专业人员使用。尽管 CAC 已取得成功，但其更广泛的应用受到对高质量通用模型的依赖影响，构建这些模型需要大量的整理工作和编码专业知识。未来的发展应更多地聚焦于高质量通用模型的构建，并引入模块化的约束构建过程和数据驱动模块，以支持高质量多尺度甚至全细胞模型的开发。

亮点：

1. CarveAdornCurate（CAC）是一个基于云的多尺度代谢模型构建平台。用户通过输入基因组注释文件和微生物生长数据，可在 2 周内自动构建模型。
2. CAC 可通过网络浏览器访问，无需本地安装，支持从任何联网设备远程访问，降低了非专业人员的使用门槛。
3. CAC 模型受热力学和酶成本约束，能够通过这两个因素对代谢瓶颈进行综合分析。
4. 除了从头构建模型，CAC 的多尺度方法还便于对现有的高质量模型进行整理，提高迭代效率。
5. CAC 支持细菌和真菌的多尺度模型构建。

摘要：多尺度建模是理解细胞行为的一种有前景的方法。然而，现有的多尺度建模工具需要精心整理的基因组规模代谢模型（GEMs）作为输入，由于构建过程复杂且耗时，限制了多尺度模型的广泛应用。为此，研究人员开发了一种名为 CarveAdornCurate（CAC）的新工作流程，用于从头多尺度建模。Carve 模块生成一组具有强遗传证据的 GEMs，然后使用 Adorn 模块将其升级为多尺度模型。Curate 模块旨在找出对生成模型重要的特征。这三个模块集成到一个基于云的平台中，以促进广泛的可及性。作为概念验证，研究人员构建了基于 CAC 的谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）和解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）多尺度模型，展示了它们在指导代谢工程方面的潜力。总体而言，CAC 被证明是一种高效且用户友好的多尺度模型构建工具。可通过网址www.carveadorncurate.com/在线访问。