26792.轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)生物學功能的機制研究

1、中山大學博士學位論文轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)生物學功能的機制研究姓名：苑占江申請學位級別：博士專業(yè)：應(yīng)用數(shù)學指導教師：周天壽20100606中山大學博士學位論文快速產(chǎn)生多樣性功能的一種能力；第三，研究網(wǎng)絡(luò)模塊的功能在生物制藥、基因理療、人造器官等方面具有潛在的應(yīng)用前景。本學位論文采取系統(tǒng)生物學的“自下而上”的研究思路，在轉(zhuǎn)錄層次上研究了基因調(diào)控系統(tǒng)中若干網(wǎng)絡(luò)模塊的生物學功能。通過網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建(包括設(shè)計與構(gòu)造)、數(shù)學建模、理論分析和數(shù)值模擬等環(huán)節(jié)，從動力

2、學的角度研究了網(wǎng)絡(luò)模塊的刺激響應(yīng)關(guān)系，漲落耗散關(guān)系，雙穩(wěn)性，振動性，細胞斑圖等。研究時我們考慮了若干生物因素，如調(diào)控性質(zhì)(正或負調(diào)控)、分子噪聲、組合信號整合、結(jié)構(gòu)變異等。通過系統(tǒng)研究，我們揭示出若干網(wǎng)絡(luò)模塊的某些一般性規(guī)律。全文分為以下六章：第一章，首先介紹了系統(tǒng)生物學，其次介紹了轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識，包括基本概念、研究思路、數(shù)學建模策略、數(shù)值計算方法等；第二章，首先介紹了基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控過程中的隨機因素，特別研究了正負反饋調(diào)控中的慢轉(zhuǎn)

3、錄過程，顯示出慢轉(zhuǎn)錄過程的速率對噪聲與反饋之間的關(guān)系有重要影響，其次給出了利用轉(zhuǎn)錄調(diào)控過程的隨機噪聲來辨識轉(zhuǎn)錄組合調(diào)控模式的一種有效方法；第三章，基于著名的雙負反饋基因T099leSwitch系統(tǒng)，研究了生化噪聲是如何驅(qū)動雙穩(wěn)系統(tǒng)的切換行為以及基于密度感應(yīng)通訊的多細胞雙穩(wěn)系統(tǒng)的同步切換行為，并由此闡明了在噪聲環(huán)境下轉(zhuǎn)錄調(diào)控模塊的生物記憶功能。第四章，首先介紹了一種典型的松弛型基因振子，然后著重研究了細胞內(nèi)外信號的邏輯整合對于細胞群體行為