利用Lotka-Volterra方程構(gòu)建小腦組織發(fā)育中基因的調(diào)控網(wǎng)絡(luò).pdf

1、研究背景：隨著多基因組測序計(jì)劃的完成，現(xiàn)在科學(xué)家們研究的重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向了探討基因功能以及它們之間相互調(diào)控網(wǎng)絡(luò)關(guān)系的研究。近幾年發(fā)展起來的基因芯片技術(shù)為我們進(jìn)行大規(guī)模、平行的基因?qū)嶒?yàn)提供了重要的手段。作為一種高通量的測量方法，基因芯片技術(shù)可以在大規(guī)模的基因組甚至全基因組水平上同時(shí)檢測基因的表達(dá)情況。在生物的發(fā)展過程中，由于基因的表達(dá)不是孤立地進(jìn)行的，而是要受到其它基因的調(diào)控，這種相互促進(jìn)或相互制約的調(diào)控關(guān)系構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

2、因此，要認(rèn)識(shí)生命的本質(zhì)，必須從整體出發(fā)，探索基因之間相互調(diào)控網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。本研究基于基因表達(dá)數(shù)據(jù)，針對(duì)小腦組織發(fā)育過程中基因的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，從數(shù)學(xué)模型的角度出發(fā)，描述基因之間的調(diào)控關(guān)系。 方法：首先，根據(jù)GO數(shù)據(jù)庫選擇了在7個(gè)時(shí)間點(diǎn)上均有表達(dá)的40個(gè)與小腦組織發(fā)育過程相關(guān)的基因。然后，從生物種群系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的角度出發(fā)，采用Lotka-Volterra方程建立基因之間的調(diào)控關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。最后，通過求解方程，得到了每個(gè)基因表達(dá)的內(nèi)稟增長率和所