海馬組織發(fā)育過程中基因調(diào)控網(wǎng)絡構建的生物動力學模型研究.pdf

1、研究背景： 基因芯片作為一類新興的生物技術，已在生命科學不同領域得到廣泛的應用，極大地推進了生命科學的發(fā)展，加快了對生命本質(zhì)的認識?；蛐酒梢杂糜诨蛟\斷、基因表達研究、發(fā)現(xiàn)新基因、基因與基因、基因同其他生物大分子的相互作用等眾多領域，具有廣泛的研究前景。由于一個基因的表達受其它基因的影響，而這個基因又會影響其它基因的表達，這種相互影響、相互制約的關系構成了復雜的基因表達調(diào)控網(wǎng)絡。因此，要了解細胞的生長過程還應該從整體出發(fā)，

2、觀察基因之間的相互關系?；蛐酒梢詮娜蚪M水平來分析基因的表達情況，因此，我們可以通過數(shù)學模型來分析基因之間的相互作用關系。目前，應用Lotka-Volterra方程進行基因表達調(diào)控網(wǎng)絡的研究還未見報道。另一方面，海馬結構在學習和記憶中起重要作用，還具有控制感情行為與神經(jīng)內(nèi)分泌功能，日益受到人們的關注。本研究旨在基于基因表達數(shù)據(jù)，通過數(shù)學手段，來構建腦發(fā)育過程中海馬組織基因表達的調(diào)控網(wǎng)絡。 方法： 根據(jù)GO數(shù)據(jù)庫

3、，我們選擇了在7個時間點上均有表達的43個與海馬組織發(fā)育過程相關的基因，從生物種群競爭系統(tǒng)動力學的角度出發(fā)，采用Lotka-Volterra方程建立基因之間的調(diào)控關系網(wǎng)絡。 結果： 利用Lotka-Volterra方程最終得到了每個基因表達的內(nèi)稟增長率和所選基因之間的調(diào)控矩陣，找到了它們之間的調(diào)控網(wǎng)絡關系，并進行了圖像可視化描述。 結論： 生物種群競爭系統(tǒng)動力學思想能夠合理地描述基因之間的調(diào)控關系