由于代谢途径是由可遗传的因子构成的表型特征，其拓扑信息中包含了系统发生(phylogenetic)和表型(phenetic)组分。在后基因组时代，从整体角度衡量不同途径的“phylophenetic”特征成为可能。本文基于拓扑结构的相似性，为所有可用的代谢途径构建了phylophenetic树，并将其与相应的基于16SrRNA的树进行比较，每一对树之间的相似性分值从0.044到0.297不等。使用quartet方法，由单个途径构建的树合成了一个包含代谢网络信息的树，这个树与16SrRNA构建的树表现出比单个途径构建的树更高的相似性(0.386)，但是在另一方面，它也保留了一些16SrRNA不能反映的独特的系统发生信息。本文发现不同代谢途径的拓扑结构提供不同的系统发生和表型信息，表明系统发生信息和不同的进化压力之间的妥协塑造了不同物种中代谢途径的拓扑结构。同时，合成树的系统发生信息含量明显高于任何基于单个途径构建的树，这对作用于整个代谢网络拓扑性质的约束给出了线索。　　 大肠杆菌中的非编码RNA在近年来受到很多关注，其中与Hfq蛋白结合的一类非编码RNA对其靶标mRNA的翻译过程起到重要的调控作用，但是人们对这些非编码基因在物种之间的保守程度以及大肠杆菌中非编码RNA基因的总数并不清楚。为此本文设计了一种策略来定量分析大肠杆菌中非编码RNA基因的保守性，并与蛋白基因、tRNA基因以及功能未知区域的保守性进行比较。分析结果表明大肠杆菌中非编码RNA基因与蛋白基因在核苷酸水平上表现出相似的保守性趋势，同时非编码RNA基因的保守性明显强于功能未知区域，并明显弱于tRNA基因。基于非编码RNA基因的保守性特征，本文还对大肠杆菌中非编码RNA基因总数进行了估计。此外，为了对与Hfq结合的非编码RNA所带来的翻译调控的复杂性获得更多认识，本文试图在基因组的规模上对大肠杆菌中这一类型非编码RNA的靶标进行预测。通过发展新的比对算法，多数已知的被该类型非编码RNA所负调控的靶标被识别；结果还展示出一些与Hfq结合的非编码RNA调控作用的有趣方面。