合成基因网络非线性动力学的数值模拟和实验研究

项目名称： 合成基因网络非线性动力学的数值模拟和实验研究

项目编号： No.20903071

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 生物科学

项目作者： 王志伟

作者单位： 天津科技大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 合成基因网络在解析复杂基因网络的动力学机制方面发挥了重大作用：它不但代表了基因网络的一般性质，同时也减少了复杂性，因而便于理论研究。研究合成基因网络要考虑到基因表达过程是在非平衡非线性条件下进行的介观尺度的化学过程，具有丰富的非线性行为。本课题用非线性化学的方法研究合成基因网络的动力学行为，重点考察在分岔点附近噪声发挥积极作用的现象- - 随机共振现象。在之前已经得到的合成基因网络内信号随机共振和内噪声随机共振的数值计算结果基础上，继续设计一批不同物种不同功能的合成基因网络模型，用数值模拟方法深入研究外噪声和内涨落的积极效应。同时，设计生物学实验定量验证所得的理论计算结果，一是验证在温度涨落系统中的外噪声引起的内信号随机共振现象，二是验证不同尺度细胞中内涨落引起的内噪声随机共振现象。通过研究可深入了解基因网络的动力学，为生物进化等现象提供理论依据。

中文关键词： 基因网络；非线性；噪声；涨落；随机共振

英文摘要：

英文关键词： gene networks；nonlinear；noise；fluctuation；stochastic resonance