基因转录调控系统基因开关与随机共振的研究

发布时间：2021-06-07 02:45

　　本学位论文用随机模拟的方法研究了有界噪声和时间延迟的存在对基因转录调控系统及其随机共振现象的影响。首先,对基因转录调控模型研究的背景和意义以及研究现状进行了介绍。其次,深入地研究了有界噪声和时间延迟作用下的基因转录控制系统的性质,得到了一系列研究成果。通过对转录因子浓度的稳态分布和稳态平均值的数值模拟,研究了含有交叉关联sine-Wiener噪声和线性项时间延迟的基因转录调控系统模型。结果表明:（i）无关联无延迟,乘性噪声强度（B）增强时,出现基因开关过程（on→off）;（ii）有关联无延迟,乘性噪声强度、加性噪声强度（A）以及噪声关联强度（λ）的强度变化都可以诱导基因开关过程的出现;（iii）强关联无延迟,随乘性噪声强度和加性噪声强度的增大,都可以诱导二次开关过程（on→off→om）的出现;（iv）线性项延迟（τ）增强时,出现基因开关过程（on→off）并且在关联强度与线性项时间延迟协同作用时浓度平均值存在一敏感区域即快速开关过程区域。上述结果表明外部摄动和延迟可以加强或者抑制基因转录过程,对基因转录过程的调控提供一种理论上的可能性。通过对存在sine-Wiener噪声、线性项延... 

【文章来源】：云南大学云南省 211工程院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１：被磷酸化（Ｐ）时，转录因子（ＴＦ－Ａ）以最大转录概率＆激活转录，并以二聚体??结合特异性响应因子（ＴＦ－ＲＥ）?ＤＮＡ序列

＝?２ｋｄ＾?＋?ｋｆ?＇ｊＫｄａｒｃｔａｎｉ—＾ｉ）?－?（ｋｆ?－?Ｒｂａｓ）ｘ．??系统的势函数由系统的各个参数所决定，当参数处于合适范围时势函数会呈现双??稳态。如图１．２所示，只有当＆取值在５．４５至６．６８之间时，系统势函数才会有三个??极值点即系统处于双稳态。因此为了保证系统处于双稳态下，参数＆取值为６，其??他参数取值为预设，由系统状态以及环境等因素共同决定。??７．０?￣｜?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?＞?Ｉ?Ｉ￣??６．６８?／?－??：；７＼?／：??．；Ｖ?＾?：??５．４５??５?Ｑ?Ｉ?｜?Ｉ?Ｉ?｜?｜?｜?｜?｜?｜?｜?｜?｜?｜?｜?｜?｜?｜?｜?｜?｜?｜?１?｜?｜?｜?｜?｜?｜?｜?Ｉ??０?１?２?３?４?５?６??Ｘ??图１．２：最大转录概率岭控制下的转录因子浓度Ｘ。妗取值在区间（５．４５?＜绔＜?６．６８）时，系??统会处于双稳态。其他参数的值为心＝?１０，幻＝?ｌｍｉｎ＿、以及Ｔ＾＾ＣＵｍｉｒｒ１。??４??

以及稳态点为．：ｎ：ｍａ！〇．６２６８５ｎＭ和；ｃｐ？?４．２８３４３ｎＭ，亚稳态点??为ｊｃｕ?？?１．４８９７?ＩｎＭ。??如图１．３所示势函数为双稳态［３９］，势函数有两个稳态点；＾和ｘｐ以及一个亚稳??态点。两稳态点之间的运动转化既可以通过加入随机力又可以通过加入周期力??来加以调控。??研宄发现，对于发育中的胚胎中控制细胞分化的基因调节级联反应，噪声驱??动的作用是至关重要的［４１］。高斯噪声驱动下的基因调控模型的研宄己经进行的十??分充分了。非关联高斯噪声驱动下，通过调控乘性噪声强度可以诱导系统发生基??因开关现象。当考虑两噪声之间存在关联，发现不但调控乘性噪声强度依然可以??诱导基因开关现象而且加性噪声的强度变化同样可以产生相似的效果，甚至调控??二者的关联强度也可以驱动系统出现基因开关现象［２（），２１１。??５??


本文编号：3215685