基于随机共振理论下基因转录调控系统仿真特性研究方法分析

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。基于随机共振理论下基因转录调控系统仿真特性研究方法分析　　摘要考虑噪声理论对非线性系统的影响，以基因转录调控系统为出发点，分析噪声理论对该系统影响的发展历程。重点提出一种基于随机共振理论下基因转录调控系统仿真特性研究方法，并详细论述该研究方法具体的研究内容、技术路线和研究目标，并对预期研究成果和发展趋势进行分析。　　关键词仿真基因转录噪声随机共振　　中图分类号：文献标识码：A　　0引言为了充分

2、发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　1988年Smolen等人提出一个关于转录因子促进基因转录的调节网络的确定论模型，该模型包含着转录因子TF-A的二聚合物、TF-A的正反馈作用以及非线性相互作用力。经试验、理论证明，该模型可以很好地解释某些实验现象

3、。Smolen等人提出的这个最具普适性的模型是一个确定论的模型，不包含任何的随机机制。但是大量的试验表明在蛋白质的合成率和蛋白质的降解率是存在随机涨落的。因此，在这两项考虑其波动，引入高斯噪声，可以让系统更加接近真实细胞中的调节过程。大多数学者研究的问题是基因转录过程中基因开关到底是处于“开”还是“关”的状态，由于基因的状态是不能直接测量或者计算的，所以理论和试验往往根据细胞中该基因转录合成蛋白质的水平来研究该问题。如果细胞中蛋白质的水平很高，则意味着基因处于“开”的状态；如果蛋白质的水平很低，则认为基因处于“关”的状态。　　在此基础之上，根据随机共振相关理论，通过研

4、究系统稳态概率分布函数和系统平均首次通过时间，则可以讨论基因转录过程中基因状态是否会发生“双开关”现象、系统相变以及噪声的涨落如何诱导基因状态的开关转换。同时，为更清晰地弄清基因转录系统基因开关的转换机制，提出一种致力于构建基于随机共振理论下的可视化研究模型的研究方法，以期为今后基因治疗提供一种新的研究手段。　　1国内外研究现状　　噪声理论对非线性系统的影响已经吸引很多学者的注意，其理论应用到生物系统、双稳系统、激光系统、生态系统等各个领域。噪声能够产生很多奇异的现象，如在基因选择过程中，出现重入现象；关联噪声强度能够破坏对称双稳系统的对称性，导致从单峰变为双峰；噪声

5、也可以引起随机共振现象出现等。研究这些效应的产生条件、机理及其应用，已成为生命科学发展的一个重要前沿领域，其研究成果正推动着许多学科的发展和相互交叉。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　1994年，胡岗出版《随机力与非线性系统》一书，随后对非

6、线性系统的研究者大大增加。基因转录调节系统是关于转录因子促进基因转录的调节网络的模型模拟，于1998年由Smolen等人提出，国内研究者迅速对该模型展开多方面的研究。在不受噪声干扰条件下，这个模型的研究已经很多。然而，由于自然界总是存在着波动涨落，因此研究噪声作用下基因转录调节系统的动力学性质是十分必要的。　　刘泉等人在XX年考虑到在蛋白质的合成率和蛋白质的降解率上存在着随机涨落，引入高斯白噪声，研究噪声源独立和白关联的情况下，蛋白质浓度的稳态和瞬态性质，得到很有意义的结论：噪声源独立时，随着乘性噪声强度的增长，蛋白质浓度经历一次转化；关联时，蛋白质浓度经历两次转化。

7、为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　然而，在他们的工作中认为噪声源之间的关联时间为零现实中，真正噪声的关联时间虽然很小，但是并不严格等于零。对关联时间为零的噪声，它的功率谱由相应关联函数的傅里叶变换给出，与频率无关，功率趋于