文献检索论文

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1、会议报告在哺乳动物细胞生物学的数学模型HanspeterHerzel*和尼尔斯Blüthgen系统生物学已被定义在许多方面，强调跨学科研究的各个方面。最近在德雷斯顿召开的有关哺乳动物细胞研讨会上它已被看作是充斥着成像共生和数据分析以及数学建模等高、中端技术的领域。在这里，我们侧重于选定应用于哺乳动物细胞生物学中的数学建模，一个充满挑战但又前景广阔的系统生物学分支。生物钟之数学模型一个数学模型的应用是分析哺乳动物生物钟的运作。在视交叉上核（SCN）约20,000的神经元同步控制生理、生活节奏和代谢行为。此外，几

2、乎所有的外围组织哺乳动物细胞株，甚至细胞。其内源性mRNA和蛋白拥有振荡约24小时的丰富的节奏细胞内反馈回路驱动时钟基因如Per1-2，Cry1-2，时钟和中BMAL1。翻译时钟蛋白磷酸化促进了负反馈的延迟，从而成为昼夜节律动力学的关键。我们的一个报告说，在阿奇姆Kramer实验经验和数学建模的结合下我们更深入的了解了分子机制底层人的生物钟的行为。第一个例子中报道了人类行为混乱的分子层面解释，这种混乱行为被称为障碍睡眠期综合症（FASPS），它6导致了4个小时的睡眠进展和清醒，可以归结为一个昼夜Per2基因点

3、的突变。这种突变导致磷酸化蛋白质的PER2缺陷，改变它在一个FASPS细胞培养模型的稳定性和亚细胞定位。这种细胞培养模型通过展示先进的节奏前进时钟基因的表达很好地概括了4个小时的人类行为。然而其他的PER2磷酸，有部分是相反的效果。数学建模综合这些实验数据，并提出了动力学模型的建立PER2磷酸化的不同作用网站的昼夜动态。在第二个例子，人的皮肤成纤维细胞（极端chronotypes即是'夜猫子'或早上的百灵鸟'）都被用来描述内在这些细胞的生理特性。虽然很大一部分研究对象之间的行为良好的相关性阶段（即'morni

4、ngness'或'eveningness'由评估问卷）和节奏周期的时钟基因在皮肤成纤维细胞（由活细胞成像检测使用luciferasebased记者）可以发现，有些人有在细胞的正常生理周期，但显示极端行为的阶段。计算机模型在这儿帮助要解释这表明这些表型振幅和输入灵敏度的细胞振荡器应实验研究。量化凋亡和信号转导通路另一个令人印象深刻的例子数学建模和定量实验去手牵手是分析的凋亡途径。海因里希胡贝尔（英国皇家外科医师，都柏林，爱尔兰大学）报告在监测细胞凋亡过程中细胞色素c的释放决议秒，利用共聚焦和FRET为基础成像技

5、术。在这样的线粒体发生在个别HeLa细胞外膜通透性进行了监测。这种成像方法的结合数学建模让两个鉴定单独的动能阶段：'点火阶段，在此期间，一个会议的重点是开放讲座道格拉斯Lauffenburger（麻省理工学院科技，剑桥，美国）。他询问信息关于外线索的编码是细胞内信令网，并导致特定的细胞反应-在6这种情况下，细胞凋亡。他的研究小组用不同的细胞刺激肿瘤坏死因子α，胰岛素水平，与表皮生长因子（EGF），磷含量与实测分布在五个激酶途径以及四个凋亡输出。这表明，令人印象深刻的数据集响应不是一个单一的编码途径，但该信息是

6、分布在信令网。它还启用了不同的建模策略的比较，包括主成分分析（PCA），模糊逻辑，和微分方程。这些组合方法导致一些有趣的见解的时间相关角色在NF-κB通路中的蛋白激酶激酶诱导凋亡反应和相声介导涉及转化生长因子α和自分泌环白细胞介素1。由Lauffenburger冒充的问题如何关于外线索的信息编码细胞内的信号转导通路是写给整个会议。隆那珂（理化学研究所，日本横滨）乳腺癌细胞系提供的数据显示，EGF和heregulin诱发大致重叠immediateearly尽管引发不同的基因表达模式细胞的反应。纳卡推测，特异性反

7、应过程中生成的后期阶段由前馈信号通过转录解码循环时间如c-Fos的因素，它产生表达波中学，更具体的转录调节根据信号的长度。在闭幕讲话，汉斯韦斯特霍夫（自由大学，阿姆斯特丹，荷兰）指出，在一个长的信号通路，从而在生物反应，可受选择性的磷酸酶的表达。他说明与生长因子的实验数据，这刺激，在哺乳动物细胞的蛋白激酶抑制在MAP激酶（MAPK）通路导致小振幅的信号，而抑制磷酸导致在持续时间增加。这行为已经由先前假设莱因哈德海因里希激酶级联使用的数学模型。莱昂尼达Alexopoul（麻省理工学院，6剑桥，美国）提出的大规模

8、数据实验对信令网的反应小学及以下治疗肝细胞转化各种细胞因子及小分子抑制剂，单独和组合。利用线性回归，他可以工作在信令网进行的改动由致癌转化造成的。同样，这些改建工程，分布于网络，而不是局限于单一途径。作为后果分布在网络信息，常规单靶疗法可能效果有限。在这方面，韦斯特霍夫指出，针对信号网络需要新的治疗议程，如针对网络中的多个节点，而这些目标不一定接近原网络中的突变。这种组合的回应抑制剂治疗也可用于进行