时间延迟和关联噪声对基因转录调节系统统计性质的影响

研究延迟时间τ和交叉关联噪声对基因转录调节系统关联函数C(s)和弛豫时间TC的影响.在小延迟近似下,利用微扰理论,得到了系统的定态概率分布函数Pst(x).基于Pst(x),通过Stratonovich解耦近似框架导出了C(s)和TC的近似表达式.数值计算结果表明,TC随乘性噪声强度D的变化曲线呈一单峰结构,τ和噪声间正关联时的关联强度λ的增大均使TC增大,而噪声间负关联时|λ|和加性噪声强度α的增大则使TC减小;系统态变量x(蛋白质浓度)的C(s)随时间s呈指数规律衰减,τ对C(s)的影响显示一个临界行为,即存在一个临界值τC,当ττC时,τ的增大使C(s)增大,而ττC时,使C(s)减小.λ0时,λ增大使C(s)增大,而λ0时,使其减小.D对C(s)的影响也显示一个临界行为,即D较小和较大时D的增大对C(s)的影响相反,然而,α的增大只会使C(s)值减小.     

色噪声与乘性信号驱动下昆虫爆发系统的稳定性和随机共振

研究的是一类受色噪声和乘性周期信号驱动的昆虫爆发系统的稳定性和随机共振现象.首先对于一类由色交叉关联噪声驱动的昆虫爆发种群系统,通过应用FPK方程,获取了系统的稳态概率分布函数的近似表达式,重点讨论了噪声强度及自相关时间对此类昆虫爆发系统稳定性的影响; 然后通过加入弱乘性周期信号,根据快速下降法和两态理论给出了信噪比公式,研究了噪声及其关联时间对于昆虫系统信噪比的影响.进而分析它们对系统种群数的稳定性和延续存活时间的一些实际作用     

转录率对无延迟基因转录调节系统的影响

利用计算机模拟方法分别研究基因转录调节系统两种模型中转录率对蛋白质浓度的影响.结果表明,在正反馈模型中转录率能诱导基因开关转换;在正负反馈模型中转录率能调节蛋白质浓度的振荡幅度.     

噪声关联促使基因分离

研究关联白噪声对基因选择模型稳态性质的影响，结果发现噪声关联能够破坏基因选择的平衡，并且能够从基因群体中选择出某一特定的基因的单倍体。     

含锰超氧化物歧化酶基因结构及其转录调控

综述了线粒体中抗氧化关键酶含锰超氧化物歧化酶基因的结构特点及各种因素对其转录调控的机制,以期为提高机体抗氧化能力、减少细胞和组织生理性或病理性氧化损伤提供指导。     

基因转录调控网络模型

摘要：基因转录调控网络是细胞内基因之间的相互作用关系的整体表示,是生命功能在基因表达层面的展现. 最近多种生物信息学（计算分子生物学）工具和高通量实验技术的发展,使得重建复杂的基因调控网络成为可能. 基因调控网络模型试图从DNA微阵列等海量数据中推断基因之间的调控关系,从而揭示复杂的生命现象, 虽远未完成,但从现有实验数据中重建基因调控网络的工作可以促进在分子和遗传水平上系统地剖析细胞的功能,是功能基因组学中的重要研究内容,也是当前生物信息学和系统生物学研究的最具挑战性的前沿课题之一. 简要评述了几类典型数学模型的最新研究进展.     

人Ⅱ型胶原蛋白基因的转录调控研究

利用对培养细胞的短暂染分析，对人Ⅱ型胶原蛋白基因启动子区和第一内含子区的四个可能的转录调控功能区进行了实验研究。结果显示，该基因的转显是一个强启动子驱使下，由多个抑制子或抑制子样功能区调节的。这些结果独特于已报道的大鼠相应基因的结果，但得到了大鼠相应基因研究组的证实。     

带乘性噪声系统在加性噪声相关时的最优滤波

针对石油地震勘、通讯工程、语言处理等应用领域。该文研究了一种在更弱的噪声限制条件下带乘性噪声系统的状态最优滤波,就动态噪声为有色噪声及动态噪声和量测噪声在有限时间段上相关的情形,给出了线性最小方差意义下的状态最优滤波算法,并对此算法作了仿真计算,获得满意的结果。     

真核基因表达的转录调控

真核基因的表达受到多层次的调控,其中最为重要的是转录水平的调控。本文从三个方面—基因自身结构、特殊顺序的DNA结合蛋白、环境因子论述了基因表达的转录控制,以期提供一些重要线索。     

相关色噪声的激光损失模型的定态性质分析

应用近几年发展的处理色噪声的近似方法,计算了具有白联的不同自相关时间的加法色噪声和乘法色噪声驱动的单模激光三次方模型的场幅定态几率分布及其均值、协方差,分析了在阈值上时,激光光强均值和协方差受噪声间的关联强度和噪声的“颜色”的影响。     

环境波动对生命历程模型的影响

目的应用随机动力学理论模拟环境变化对地理学中生命历程模型的影响,揭示环境变化下生命历程模型的稳定性。方法应用Langevin方程和Fokker-Planck方程计算出系统稳态的概率分布函数。结果当环境波动对地理生命体各环节影响无关联时,环境波动的增强促使地理生命体的数量减小,系统的稳定性削弱。当随机波动增大到一定程度会诱发地理生命体进入灭绝态,促使地理生命体走向衰亡。存在关联时,正负关联产生不同的效应。随着关联强度的增大,负关联时地理生命体的数量减小,但系统的稳定性增强,表明这种关联会抑制地理生命体的发展;相反正关联时,地理生命体数量增加,但系统的稳定性削弱,表明这种关联会促进地理生命体的发展。结论本文研究结果对了解地理生命体在随机波动环境下的发展规律提供了理论依据。     

两个双态噪声驱动系统的近似几率密度研究

研究了由两个双态噪声驱动的随机系统。给出了该随机系统的几率密度方程组，借助几率密度的随机刘维方程和对双态噪声变换，求得了近似几率密度方程。运用这种方法导出了随机的化学反应系统的近似几率密度方程。利用“Ｈａｎｇｇｉ－ｌｉｋｅａｎｓａｔｚ”求得了此化学反应的近似Ｆｏｋｋｅｒ－ｐｌａｎｃｋ方程及其定态解。     

窗函数关联噪声对单模激光动力学性质的影响

应用线性近似方法,计算了具有窗函数形式关联的两白噪声驱动下单模激光光强的关联函数、功率关联时间。根据计算结果讨论了窗函数的高度和宽度对以上各量的影响,并和噪声间具有δ函数关联形式的情况进行了比较。     

植物转化酶及其基因表达与调控

蔗糖利用依赖于蔗糖的降解.植物转化酶通过降解蔗糖为己糖,不仅为呼吸作用提供底物,而且作为信号分子调节多种基因的表达,同时转化酶基因的表达也受到多种因素的调控.综述了近年来植物转化酶的种类、特性、功能及其基因表达在转录水平和翻译水平调控机制的研究进展.     

hUPF1的两个功能位点对调控ZNF268基因转录活性的影响

h UPF1是人类无义介导mRNA降解途径的关键因子,前期研究结果显示h UPF1能够调控ZNF268基因的转录活性.为研究h UPF1的两个功能位点对调控ZNF 268转录活性的影响,使用双荧光报告实验体系,在He La细胞中转染R1R-DE637AA、R1R-RR857AA或质粒组合,然后测量ZNF 268启动子报告质粒p GL3(-37/1234)和p GL3(589/760)的活性.结果显示h UPF1的任何一个功能位点缺失都导致ZNF 268转录活性下降.为排除内源性h UPF1对实验结果的影响,使用RNA干扰的方法降解内源性h UPF1,再转染R1R-DE637AA或R1R-RR857AA质粒.实验结果得到进一步证实.研究表明h UPF1的两个功能位点对调控ZNF 268基因的启动子活性都是必要的.     

三类基因振子和它们的基本动力学

蛋白质作为基因调控过程的产物,它的丰度的周期变化处在重要细胞过程的心脏.把基因振子分为3类:松弛型基因振子、规则型基因振子和随机型基因振子.我们分析了它们的基本动力学,显示出它们有不同的动力学性质.例如,松弛振子展示出跳跃动力行为,规则振子展示出规则的极限环,而随机振子展示出连贯共振.这种分类对系统地研究基因振子和它们的群体行为将起着重要的作用.     

基因表达的钙离子调控机制研究

基于基因调节系统的动力学模型,利用数值模拟方法研究了Ca2+振荡对基因表达活性的影响.结果表明:细胞内Ca2+振荡能降低活化转录因子的有效钙阈值;转录因子的活性随Ca2+浓度平均水平增高而增大,但随着细胞内Ca2+振荡周期的增大而减小.     

含噪信号量化对测量精度的影响

揭示了与输入信号相伴的噪声可在一定程度上掩蔽量化误差对于信号测量精度的影响,通过计算机模拟,给出了这种掩蔽效应与模数转换器位数选择或数据压缩量化精度的定量关系。     

外部扰动对耦合基因调控系统振荡同步性的影响

用数值模拟的方法研究了平均场耦合基因调控系统振荡同步性.结果表明:通过调节耦合基因调控系统的控制参数可以调控系统的同步性;对处于稳定态和振荡态的系统,噪音的引入都能够增强系统的同步性,且振荡态下噪音的同步性增强效应更明显;耦合系统的异质程度、耦合强度对同步性有重要影响,存在最佳耦合强度使得系统的同步性达到最佳;外信号的引入可以提高系统的同步性.耦合基因调控系统的振荡同步性对外信号的频率变化不敏感.