COBRApy 是用于代谢模型基于约束的重建与分析(COBRA)的 Python 库,面向系统生物学与代谢工程。用途包括加载和构建基因组尺度代谢模型、模拟细胞代谢、预测表型、开展代谢工程分析。
主要能力:模型管理,可用 read_sbml_model、load_json_model、load_yaml_model 读取模型,用 write_sbml_model、save_json_model、save_yaml_model 保存,内置 load_model("textbook")、"ecoli"、"salmonella"。可访问 reactions、metabolites、genes 等组件,查看反应式、边界、GPR 规则、代谢物公式与区室。
分析功能:FBA(model.optimize、slim_optimize),pFBA、geometric FBA;FVA(flux_variability_analysis,支持 fraction_of_optimum、loopless、reaction_list);单/双基因与反应敲除(single/double_gene_deletion、single/double_reaction_deletion);生长培养基与最小培养基(model.medium、minimal_medium);通量采样(sample,optgp/achr);生产包络(production_envelope);缺口填充(gapfill);以及用 Model、Reaction、Metabolite 从零建模。
使用方式:通过 Python 导入上述模块调用;临时修改可用 with model 上下文管理器自动回滚;可用 model.solver 切换 GLPK、CPLEX、Gurobi 等求解器。
适用场景:系统生物学研究、代谢工程、基因必需性筛选、培养基优化、通量不确定性分析。
限制:资料未提供安装命令、收费与价格信息;官方文档见 https://cobrapy.readthedocs.io/en/latest/。需注意模型可行性、求解器差异、不可行或无界解等常见问题,并建议核验通量采样数值稳定性。