两类合成基因调控网络的动力学分析

发布时间：2021-01-23 22:19

　　本文研究了两类合成基因调控网络的动力学行为:一类以由压制振动子和基于延迟的松弛振子整合而成的组合振子为核心元件,分析了振子之间参数的失谐对于系统群体动力学的影响;另一类以压制振动子为核心元件,考察了细胞内外信号整合（即组合调控）对系统群体行为的影响.主要取得了如下成果:（1）研究了参数失谐对多细胞通讯系统的多稳性和多节律性的效果.其中,单个系统是组合振子,振子之间通过群体感应机制相互耦合.以最大转录率为分叉参数,通过分岔分析和数值模拟,发现:当系统由同质振子组成到失谐,并且失谐程度逐渐增加时,系统的稳定稳态解和稳定周期解的特征发生了显著的变化:同质平衡态被新的异质平衡态所取代,两个异质平衡态共存形成双稳,同相周期1振动变成拟同相周期1或不对称周期1振动;稳定周期2解的左右两分支存在区间缩小,乃至右边完全消失;失谐增大到一定程度时,出现稳定的周期4解,稳定稳态解和稳定周期解的共存方式也发生了变化.我们的结果为理解多细胞系统的群体行为奠定了基础.（2）研究了细胞内外信号整合对多细胞通讯系统群体行为的影响.压制振动子之间通过群体感应机制耦合.以顺式调控输入函数中的参数v为分叉参数,通过数值模... 

【文章来源】：江西师范大学江西省

【文章页数】：46 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１：组合振子的示意图??

?期的相位振动，是对称的反相周期２振动，这是一种反相同步的现象．但是在分??支三上，振动都是松弛型振动（见图２．３右边（ａ）和（ｂ）），在分支四上，当ａｉＷ逐渐增大??时，振动由松弛振动变成较光滑的振动（见图２．３右边（ｃ）和（ｄ））．??＜ｉｌＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡ＞ａ；?＾ＭＷＶＶＶＶＶ；??１．６?１?１?＇?＇?１?１?＾?＇?１?＇?＇????１９５０?１９６０?１９７０?１９８０?１９９０?２０００?１９５０?１９６０?１９７０?１９８０?１９９０?２０００??１??１?１?１?１?１?１?＇?＇?＇?１?１?１??１９５０?１９６０?１９７０?１９８０?１９９０?２０００?１９５０?１９６０?１９７０?１９８０?１９９０?２０００??＇Ｘ／ＷＷＶＮ！’?２５＾／ＷＷＷ＾／）??１９５０?１９６０?１９７０?１９８０?１９９０?２０００?１９５０?１９６０?１９７０?１９８０?１９９０?２０００??２５ｋＡＡＡＡＡＡＡ；??２．３?＇?１?＇?１?＇?２?＇?＇?１?１?＇?１??１９５０?１９６０?１９７０?１９８０?１９９０?２０００?１９５０?１９６０?１９７０?１９８０?１９９０?２０００??ｔ?ｔ??图２．３：当ｒｆ１２?＝?ｌ，?变化时，两个耦合的组合振子展示的同相周期１振动和反相周期２振??动．左图是同相周期１振动：（ａ）?ｏ＾１）?＝?２．３５；?（ｂ）?ｃｅＰＷ；?（ｃ）?（ｄ）?右图是反相??周期２振动：（ａ）?（ｂ）?（ｃ）?（＾）＝１６．３；?（ｄ）??接下来我们展示参数失谐

?１９３０?１９４０?＾１９５０?１９６０?１９７０?１９８０?１９９０?２０００??图２．５：当心２?＝０．９７，?变化时，两个耦合的组合振子展示的稳定周期１振动和稳定周期２振??动和０＾＝３的周期１振动；（ｃＨｅｊｏ＾Ｍｉ?时的周期２振动；??（〇〇＾（１）＝１８．２的周期１振动．??最后，我们说明参数失谐对于动力学状态共存的影响．通过分叉分析和数??值模拟，我们发现：参数失谐也使得动力学共存的情况发生了变化．在这里，我??们主要是关注稳定平衡态（同质或异质）与稳定周期解之间的共存．从图２．２（ａ）可??见，不存在参数失谐时，周期解和平衡态可以呈现以下几种共存状态：稳定周??期２解可与稳定的异质平衡态共存（共存于７／？２与８？１之间），或与稳定的同质平衡??态和异质平衡态共存（共存于ＢＰ，与／＞￡＞２之间），稳定周期１解可与同质和异质平衡??态同时共存．参数存在较小的失谐时，稳定周期２解可以和异质平衡态完全共??存；稳定周期１解可以和两个异质平衡态共存，但是其共存的

【参考文献】：
期刊论文
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[3]三类基因振子和它们的基本动力学[J]. 周天寿,胡长春.  江西师范大学学报(自然科学版). 2008(01)
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硕士论文
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本文编号：2996022