Tất cả các gen trao đổi chất trong tế bào là một tập con của bộ gen. Tập con này đƣợc gọi là là kiểu gen trao đổi chất của một sinh vật, và mô hinh giả lập của kiểu gen trao đổi chất đƣợc gọi là kiểu gen trao đổi chất giả lập. Sản phẩm của gen trao đổi chất là xúc tác của toàn bộ các phản ứng và quá trình vận chuyển bên trong tế bào. Ví dụ, kiểu gen trao đổi chất giả lập của E. coli bao
gồm các gen liên quan đến quá trinh trao đổi chất trung tâm, quá trinh trao đổi amino acid, nucleotide, axid béo, lipid, carbohydrate, tổng hợp vitamin, sản sinh năng lƣợng và các đại phân tử (ví dụ nhƣ peptidoglycan, glycogen, RNA, DNA). Hình 3.1 minh hoạ một kiểu gen trao đổi chất. Hình 3.2, 3.3 minh hoạ một mạng trao đổi chất và ma trận stoichiometry tƣơng ứng.
Hình 3.1 Minh hoạ một kiểu gen trao đổi chất [50].
Hình 3.3 Minh hoạ ma trận stoichiometry [50].
Phƣơng pháp đơn giản để xây dựng kiểu gen trao đổi chất của E. coli nhƣ
sau. Đầu tiên, tìm trong cơ sở dữ liệu những chuỗi gen đã đƣợc chú giải của E. coli. Quá trình này chọn ra tất cả các phản ứng trao đổi chất từ cơ sở dữ liệu.
Tuy nhiên vẫn còn các gen trao đổi chất không tìm thấy trong cơ sở dữ liệu hiện tại và sẽ đƣợc đánh dấu để tìm kiếm tiếp ở các cơ sở dữ liệu khác.
Tại thời điểm hiện tại, vẫn còn một số gen/phản ứng của E. coli chƣa đƣợc đƣa vào kiểu gen trao đổi chất, một nguyên nhân là do chƣa xác định đƣợc gen thực hiện các phản ứng đó.