基因調(diào)控網(wǎng)絡中的動力學研究.pdf

1、基因調(diào)控網(wǎng)絡動力學的研究在理論和實踐上都具有非常重要的意義。早期的基因調(diào)控網(wǎng)絡的研究致力于調(diào)控網(wǎng)絡的構(gòu)建，取得了大量有關基因調(diào)控網(wǎng)絡的信息，是關于調(diào)控網(wǎng)絡的一種靜態(tài)的研究。然而細胞內(nèi)的生命活動是一個隨時空演化的動態(tài)過程，弄清楚細胞內(nèi)的各組分的時空演化即動力學機制，不僅有助于我們更清楚地了解細胞內(nèi)的生命活動機理，從而對真實有機體中基因調(diào)控網(wǎng)絡的設計原理有更清楚的理解，而且還有助于我們在生物科技和治療應用方面設計出可靠的基因調(diào)控網(wǎng)絡。

2、 由于細胞內(nèi)化學反應的隨機性和每個細胞中許多基因、核糖核酸和蛋白質(zhì)的低數(shù)目等原因，基因調(diào)控網(wǎng)絡中存在大量的隨機波動，這種隨機性影響所有的生命過程，大量關于基因調(diào)控網(wǎng)絡中隨機性分析的模型和方法隨之出現(xiàn)，實驗結(jié)果也證明了隨機性的存在和影響。隨機性的研究是基因調(diào)控網(wǎng)絡動力學研究中的一個熱點和難點，本文首先討論了基因調(diào)控網(wǎng)絡的動力學模型，特別是介觀模型，接著我們從介觀模型出發(fā)引入了基因調(diào)控網(wǎng)絡中的隨機性和刻畫隨機性的一個常用模型-主方程，并且

3、詳細介紹了分析主方程的一種逼近方法一線性噪聲逼近，同時還給出了一個實際應用的例子。 延滯性是基因調(diào)控網(wǎng)絡動力學研究中不可忽略的課題。由于基因調(diào)控網(wǎng)絡中生物化學反應的時間多尺度性，如DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合以及蛋白質(zhì)聚合等快速反應、轉(zhuǎn)錄翻譯和降解等慢速反應，延滯現(xiàn)象在基因調(diào)控網(wǎng)絡普遍存在。本文提出一種延滯基因調(diào)控網(wǎng)絡的隨機模型，并且從矩方程和改進的Gillespie算法對模型進行探討。我們還分別考慮了單基因延滯自調(diào)控網(wǎng)絡和雙基因延滯調(diào)控